刘松言
中国五环工程有限公司管道室 430000
摘要：近年来，我国社会经济由逐步转向高质量发展，工业化化进程持续深化，人们对电力提出了全新的需求。火电厂在能源稳定供应方面依然发挥着重要的作用，而热力系统在火电厂中扮演着核心设施的角色，可以为其他厂用设备的安全运行提供强有力的保障。火电系统是一套复杂的系统，整个系统运转时，要较多的设备、仪表间的协同配合，其中介质流通及能量转换是通过管道的连接来实现，保证各个动、静设备形成整体，保证了电厂各个系统安全、稳定、经济地运行。而管道的安装环节，是充分发挥其功能的主要前提，举足轻重。鉴于此，文章结合工程实践，对火电厂热力系统小口径管道安装情况提出了一些简要分析，仅供参考。
关键词：火电厂；热力系统；小口径；管道安装
引言
火电厂热力系统建设及运行存在很多精细化问题。工程技术人员要基于全局视角，正确认识安装过程对于日后系统稳定、经济运行的影响。加强对于小口径管道安装的措施，提升现场施工的技术水平，准确理解施工图的意图及指导，促进火电厂建设准确，保证企业日后运行的各项指标平稳，同时不断提高电力生产的安全水平，推动电力企业走可持续发展道路具有重要的意义。
1、简述火电厂热力系统
火电厂热力系统是发电厂中利用汽、水管道将火电厂热力设备（如锅炉、汽轮机、水泵、热交换装置等）按一定顺序连接起来所组成的整体。热力系统通常由若干个相互作用、协调工作、并具有不同功能的子系统或设备组成，主要有主蒸汽、高压给水系统、再热蒸汽系统（又包括“再热热段”及“再热冷段”）、供热系统、废热回收系统、蒸发器系统、旁路系统和疏水系统等。热力系统又根据电厂的类型、能源类型等又有一定的区别。
热力系统是发电企业的重要生产过程，其设计、安装、运行的质量、关系到设备用电安全需求，关系到电厂生存发展和社会的稳定。火电厂热动体系是电力企业运行体系能效质量是否达标的关键环节，管控不好会增加能源消耗，而运行的源头是施工的准确及精细度。如若不良，则不利于电厂可持续发展。为了优化电厂生产质量，减少能源消耗，实现电厂环保节能生产，保证电厂生产效益。电厂的建设阶段就要采取精细化管理和施工，注重小口径管道的布置与建设。因为小口径管道虽然体量小，但在一些回收利用环节是不可或缺的，直接影响电厂的运行经济指标。因此，我们要从源头建立科学能源配置,制定可行的监督管理和处理措施，最终提升热动体系运行质量。
2、小口径管道范围及存在问题
小口径管道是指公称直径在100mm以下的管道，大部分以碳钢管为主，广泛应用于电力、石油化工的厂区各个系统，如放空、导淋、、排污及各类仪表的根部接管。目前国内主流电力设计院一般定义在DN80mm以下，特殊的业主要求也有DN50mm以下为小口径管道。
2.1 管道施工不规范，材料浪费
往往由于小口径管道无论是设计还是施工，工作次序一般排在末尾环节，甚至一些工程由于工期紧张，采用现场设计的方式进行设计施工。所以，历来小口径管道的施工带来很多问题，管控不够精细，图纸不规范，甚至是不出图，造成布置随意性大，材料量浪费，施工环节改动较多，影响系统的稳定性及运行指标不达标。这种对于小口径管道的疏于管理，在日后的设计、施工领域都要杜绝，只有减少这种问题，才会保障施工与设计相一致，才会有稳定的系统运行条件。小口径管道还有一些由于输送介质引起的问题，譬如石油石化行业的集输管道，由于输送介质通常含有Cl-和H2S等腐蚀介质，管道极易被腐蚀。管道的腐蚀类型按照腐蚀发生的位置可分为外壁腐蚀和内壁腐蚀。
2.2管道外壁腐蚀
小口径管道外壁腐蚀指的是管道和周围环境相互作用、发生电化学或化学反应的一种破坏性侵蚀现象。通常可将油气管道的外壁腐蚀分为大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀。施工中的防腐措施：3PE涂层防腐技术。3PE防腐管道（如下图所示）于20世纪80年代初首先在欧洲被广泛使用，它的全称是熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层，我国在20世纪90年代后期引进此技术。3PE防腐技术将环氧涂层的耐化学特性和挤塑聚乙烯防腐层的机械特性等优点结合起来，有效改善了管道外壁的耐腐蚀性能。
2.3管道内壁腐蚀
还有相当一部分小口径金属管道内壁因接触具有腐蚀性的输送介质而被腐蚀，主要分为电化学腐蚀和化学腐蚀。在现场的实际情况下，管道内壁的腐蚀大部分是由电化学腐蚀引起的。管道内常见腐蚀破坏形式包括局部腐蚀和全面腐蚀。全面腐蚀又称均匀腐蚀，结果是使管道内壁的厚度以近似相同的速率变薄并且伴随着质量的减小。相较而言，局部腐蚀集中发生在管道内壁的有限区域，腐蚀速率快，容易造成腐蚀穿孔和道失效。这类小管道现场施工的防腐措施：内壁涂覆装备。为了高效便捷地进行管道内壁涂层的涂覆，内壁自动喷涂设备应运而生。以某公司生产了一系列的内壁喷涂装备（如下图所示），能够广泛应用于内径为50~500mm、长度为1~45m的各种材质管道的内壁喷涂。
相对于风送挤涂工艺，自动喷涂装备具有喷层覆面位置精确和涂层更加均匀等特点。但是，很多工程实际应用的管道长度能够达到数千米，该类型的内壁涂覆装备就无法应用了。因此，未来发展能够涂覆长距离管道的涂覆装备将成为小口径管道内壁防腐施工的研究热点。
3、小口径管道施工工艺及技术措施
3.1规范合理地进行细节施工
根据不同的管材、支吊架选择合适的下料工具，通常使用的是无齿锯或管子割刀，这样，才能保证管材和支吊架根部光滑。为了保证管道稳定，需要使用混凝土材料进行固定，预埋膨胀螺栓，保证后期焊接的方便，同时，还需要注重整体的美观。阀门站一般选择在地面或墙面的位置，阀门站布置保证错落，特别是对于同一管道多个阀门的布置，一定要保证阀门错开，这样，才能更加有利于后期的维护。DN≤25mm的小口径管道的弯管一般采用机械冷弯，合理控制热煨操作，保证弯曲半径符合设计需要，控制到合理范围，一般为了保证安全，将弯管椭圆度、管壁减薄量控制在合理范围，保证管壁表面光滑。根据设计的标准合理科学使用管道法兰和接头垫片，全面做好密封检查，一般需要使用红丹粉研磨法对管道接头焊接螺纹和接合面进行保护，这样，才能有效避免高温产生变形;热力系统疏放水管道和阀门安装也要根据现场情况做好安装，不能使用地埋的方式，要充分考虑到后期使用过程中的管道膨胀，设计好膨胀弯及补偿措施，保证疏放水符合环境标准，不能出现环境污染的情况。有的时候安装时必须使用地埋，那么，就需要全面做好防腐，保证管道后期不被腐蚀，同时，还要选择合适的回填土，避免土壤氧化导致管道腐蚀的情况发生;穿墙要在墙面安装保护管，保证美观与实用。合金钢材料必须要严格使用，确保环境符合使用条件要求，用前要做好光谱检查，安装完成后要进行光谱深度分析即100%光谱分析。
3.2进行安装质量评定
（1）焊缝与弯管弯曲点间距大于管道外径100mm，直管段焊缝间距大于管道外径50mm，焊缝与支吊架边缘有50mm的间隙。（2）要全面检查所有的组件，及时将组合和安装过程管道口做好全封闭，保证后期管道无杂质。
3.3精心做好施工组织
施工前的准备是为施工奠定基础，所以说，进行管路施工前，一定要全面深入研究设计方案，把握相关的工艺技术，根据工艺技术要求，做好管路的排布，要有效掌握设计要求，遵循图纸内有关管路总体排布的情况，及时把握配件衔接方位，及时对照方案设计，对周边管路网络进行检查，避免出现不必要的重叠，影响后期的使用与维护，如果出现了相阻的情况，一定要及时修正，避免不合理施工。对于不符合施工要求的，要及时更正，重新做好工艺施工和流程的审查。要对固定、承托、悬吊等位置进行检查，特别是对隐形障碍物或开凿墙孔部位进行检查，确保不出现其他物件的损坏，清除各种不利因素，为顺利施工做好准备。
3.4做好全流程各项检查
施工全过程中，要严格施工技术措施，保证符合标准规范。要对阀门的情况进行检查，查看阀体上有没有裂缝、沟痕及麻点等情况，同时，还需要对各部件之间的连接情况进行检查，确保各部件连接紧密，间隙符合施工要求。施工前要验收所供材料部件情况，保证质量、规格，查看供货单位合格证、性能说明书等，对部件的裂痕、平滑度、管路直线及有无变形等情况进行检查，保证材料质量。合金物料做光谱测验。重要系统上的所有相连管道要安装监察规定规范进行施工及验收，应用水压或者无损探伤等技术手段保障施工及材料质量监督。
3.5使用数字化工具精细设计
在以往的勘察设计领域，一般对于小口径管道的设计常规做法是根据P&ID图及现场其他大管道安装实际情况，估算出需要的材料量，进行现场安装。但是随着工厂运行指标的不断提升，HSE管理要求的提高，对于小管道的设计要求也日渐提高，要求最大限度的进行精确设计、出图、安装。因此，数字化精细设计应运而生，目前主流设计院都采用PDMS、SP3D、AVEVA NET等三维协同设计软件。在设计阶段就将管线1:1地进行布置设计，碰撞检查、数据传递，可以最大限度的控制材料浪费，精准进行施工指导，达到精细化设计的要求。以下是某项目小口径管道利用数字化三维技术完成的设计布置及施工图、支架设计的成品。
结束语
综上所述，只有充分重视管路施工作业，特别是对于经济指标影响较大的小口径管道施工，才能更加准确地达到设计初衷，获取优良指标，才可以更有力地保障日后火电厂热力系统的安全、稳定、经济地运行，才能更加精细化地进行工程全生命周期地服务，创造良好的经济效益和社会效益。
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