汽轮机凝汽器不锈钢管安装施工工法湖北省工业建筑集团安装工程有限公司（肖远龙）1 前言凝汽器是汽轮机机组的主要辅机设备，其冷却管作为凝汽器结构中的重要组成部分之一。

保证凝汽器冷却管的安装质量，提高真空度，从而提高凝汽器的冷却效率，有利于减少机组汽耗，节约能源，提高了发电的安全性和经济性。

凝汽器换热原理主要是常温下的循环水通过冷却管内的一端流向另一端，冷却了冷却管外由汽轮机低压缸排下来80℃左右的乏汽，使其凝结成水之后由凝结水泵输送出去。

凝汽器由于体积大、吨位重，制造厂通常是散件到货、现场组合拼装，而凝汽器冷却管的安装往往是机组建设中的重要节点之一，它的顺利与否制约着后续大量的施工作业面。

越南和发榕桔综合钢厂项目4×60MW火力发电厂设备供货及技术服务工程，汽轮机凝汽器型号：N-4500；冷却面积：4500㎡；冷却水量：13234t/h; 冷却水压：0.25MPa~0.35MPa;冷却水温：20~35℃；凝汽器不锈钢管数量在7500～8000根（16000多胀口），（以60MW级机组为例），规格为Φ25×0.7mm ×7590，前后端管板总厚度为20mm，其中管板层厚度为6mm。

凝汽器不锈钢管安装目前大多数还是采用传统的人工手工胀管作业，施工效率低，存在过胀或欠胀现象，人工不好控制，管子与管板之间就会出现间隙，容易出现密封性不严漏水，质量得不到保障。

根据本项目汽机凝汽器不锈钢管安装作业施工现状，结合越南和发榕桔综合钢厂项目4×60MW火力发电厂设备供货及技术服务工程实际情况，我们采用智能数控式胀管机进行胀管，以提高工作效率和质量的保障性。

图片：凝汽器穿不锈钢管2 工法特点汽轮机凝汽器冷却管数量较大、质量要求较高，本工法采用人工的穿管法、智能数控式胀管机进行胀接作业、可以达到速度快、效率高、操作方便、节省了工期、很好地保护不锈钢管不受损伤、也减轻了工人的劳动强度。

为保证密封性能，凝汽器不锈钢管与管板采用智能数控式胀管机胀接的工艺。

以提高工作效率和质量的保障性。

3 适用范围本工法适用于火电或核电厂中汽机凝汽器不锈钢管的穿、切、胀工作。

4 工艺原理在凝汽器壳体组装完成，内部拉筋、导板、管件等内部件全部安装完成，其位置、尺寸符合厂家图纸要求后，进行前后端管板和中间管板的全面、细致清理，然后在前端管板外侧区域搭设工作平台，不锈钢管呈水平轴线地沿着前端管板孔通过中间管板向后管板孔穿装，整体按除空气区以外自下而上、逐行逐列地顺序进行作业。

经过精确计算并反复试验得到胀管值并进行切管、胀管验收合格后进行灌水试验。

电动自动控制式胀管机由控制仪、驱动电机两大部分组成，配套胀管器使用。

胀管器主要由胀珠、胀杆、胀壳三部件组成，胀珠与胀杆采用GCr15轴承钢，胀壳采用45＃中碳钢经热处理工艺以提高硬度(HRC55°-60°)和韧度。

胀管机采用信号采集与处理、计算机软件控制等技术，由功能较强的微电脑对整机工作过程进行精确地自动控制与处理，它通过输入交流电源启动驱动电机，经齿轮变速后输出10～30N.m 的扭矩，顺时针方向转动胀杆，胀杆带动胀珠，并快速扩大膨胀不锈钢管内径达到预期的直径要求后自动反方向退出胀管器，使之与管板紧密结合，达到连接的目的。

电动自动控制式胀管机见图4-1、直筒胀管器示意图见图4-2。

图4-3 手动式胀管机，图4-4电动自动控制式胀管机5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程控制仪驱动电机胀管器图4-1 电动自动控制式胀管机图4-2 直筒胀管器示意图钛管管板封头螺帽胀杆胀珠限位套图4-4电动自动控制式胀管机图4-3 手动式胀管机5.2 操作要点5.2.1 穿管前对不锈钢管进行外观检查和试胀。

穿管前必须将管子外壁及冷却管孔壁用丙酮或酒精清洗干净，除去锈蚀、油污等一切杂质。

5.2.2 穿管和胀管工作应在无风沙、雨雾侵袭的条件下进行，工作环境应干净、整洁、干燥。

穿管时应不断地清扫管孔，保证清洁。

5.2.3 穿管时在两端管板和各隔板处设专人监护，使不锈钢管顺利导入管孔，以免拉伤不锈钢管，并需注意穿管顺序，力求对称。

5.2.4 胀管时应掌握合理的顺序，应严格按区域进行，胀管力量应适度。

胀管时不允许用润滑剂，不允许出现欠胀和过胀现象。

5.2.5 胀管时先胀一端，管端伸出管板面的尺寸应严格控制在0~0.5mm范围内。

胀另一端时，应先将不锈钢管端头余量切除，保证管端离管板表面的尺寸在0~0.5mm。

胀管长度不应超出管板厚度。

5.2.6 胀管后，管端内部管壁应保持平滑，不允许出现挤伤、擦痕。

胀管部分与未胀部分应平滑过渡，不允许有任何凹坑及沟槽。

5.2.7 胀管前应对管端及接合区域仔细用丙酮擦洗干净，胀管力应沿四周均匀。

胀管后检查管板结合应密实，管边应无气孔、裂纹等缺陷。

5.2.8穿管和胀管结束后，必须在不锈钢管上部敷设全封闭的保护层，以防损坏不锈钢管及脏物、杂物落入凝汽器内。

5.2.9 冷凝器在整个施工过程中应采取可靠的保护措施，防止异物落入汽侧，损坏冷却管，当冷凝器不锈钢管安装完毕后，对水侧进行严密性水压试验，充水时应将空气放净，保持一定压力，汽侧水室盖板，人孔门和螺栓等处应无渗漏，在汽测进行灌水试验，灌水高度应充满整个冷却管的汽侧空间，并高于顶部冷却管100mm,维持24小时不渗漏为合格。

5.2.10 在最后封闭凝汽器前应对汽侧空间和冷却管作彻底检查，没有任何杂物时，方可封闭。

5.2.11 操作图片：图5-1 穿管前的检查准备工作；图5-2 管板清理；图5-3切管、胀管；图5-4 胀管；图5-5不锈钢管穿胀验收工作；图 5-6胀管验收合格。

图5-1 穿管前的检查准备工作 5-2 管板清理图5-3 切管、胀管 5-4 胀管图5-5不锈钢管穿胀验收工作 5-6胀管验收合格5.3劳动力组织表5.3劳动力组织情况表序号工种人数备注1 工程师 12 钳工 33 辅助工84 检验工 15 电工 1合计146 材料与设备表6.1 主要材料与设备清单序号名称规格单位数量用途1 电动胀管机HY-1套 4 管内径扩胀2 电钻550rpm 台 4 管端头切除3 胀管器五槽直筒式支80 管内径扩胀4 切管器KY-2 支20 管端头切除5 快速划平器DK-1 只 2 管端头划平只100 管端头切除6 合金刀头不锈钢管专用，5×37 铰刀可调式只 2 管孔扩孔8 推杆Φ45×115mm 根 4 管端头清洗9 电钻500rpm 台 3 管板孔清洗10 清扫器砂布，QM-1 只30 管板孔清洗11 毛刷2”只20 管板孔清洗12 酒精桶装kg 50 管板孔清洗7 质量控制7.1 质量控制标准7.1.1 工程施工依据电力建设施工质量验收及评价规程第3部分：DL T 5210.3-2009 汽轮发电机组和电力建设施工技术规范第3部分：DL 5190.3-2012 汽轮发电机组。

施工工艺要求质量合格，凝汽器不锈钢管安装验收标准见表7.1。

表7.1 凝汽器不锈钢管安装验收标准7.2 质量保证措施7.2.1在穿管前端管板表面应无凹坑、铸砂、裂纹等缺陷。

7.2.2在穿管前端管板孔内壁必须认真清理干净，直至呈现金属光泽为止，清理时应注意不要形成纵向的沟槽或划痕。

7.2.3穿管时应采取轻推轻拉，不冲撞管孔，管头应使用导向器，当穿管受阻时，不得强力推拉或猛击。

7.2.4加强过程监督控制，确保本道工序工作合格后才能进行下道工序工作。

7.2.5 参加不锈钢管施工的所有人员应经专门培训。

8 安全措施8.1开工前必须对所有施工人员进行安全交底，交底清楚、责任明确，危险源分析到位，预控措施布置落实到位。

8.2穿管区域内应放置数量充足的灭火器等消防器材，并在必要部位设置临时围栏和明显防火标志。

8.3施工中应尽量减少立体交叉作业，无法错开的垂直交叉作业，层间必须搭设严密、牢固的防护隔离设施，上下层设专人监护。

8.4交叉作业时，工具、材料、边角余料等严禁上下投掷，应用工具袋等吊运。

严禁在吊物下方接料、逗留或通过。

8.5在凝汽器不锈钢管吊装时，起吊物应绑挂牢固；吊钩悬挂点应在吊物重心的垂直线上，吊钩钢丝绳应保持垂直，不得偏拉斜吊。

落钩时应防止由于吊物局部着地而引起吊绳偏斜；吊物未固定时严禁松钩。

8.6起重工作区域内无关人员不得逗留或通过；起吊过程中严禁任何人员在起重臂或吊物的下方逗留或通过。

8.7凝汽器内部为防止不锈钢管着火或表面焊馏飞溅损伤，应在喉部铺设两层以上的防火布，特别是支撑管周围或防火布搭接处，应密实铺设。

8.8在凝汽器喉部内部进行气割作业时，割具应在外面点燃，作业完后应拿出在外边灭火。

如无法移出作业时，应在气割下方铺设密实防火布和薄铁皮等。

8.9在凝汽器内部进行作业时，应安装排气扇，避免烟气等中毒。

8.10在凝汽器内部光线较暗的区域施工应装设照明，如无法安装照明设施的，应使用电压低于等级为12V的行灯。

8.11脚手架搭设时要讲清工作性质、荷重；非脚手架工不得任意拆搭脚手架，未经验收合格挂牌的脚手架严禁使用，上下脚手架要注意是否松动和移位，平台必须有明显限载重量标志，严禁超载。

8.12凝汽器内部及周围作业时禁止抽烟。

8.13施工机具应进行定期检查，尤其是起重工具、索具，保证工具和机具的安全可靠。

8.14捆装不锈钢管材应放置在阀门井上的平台上，并用警戒绳在其周围围住，挂有“严禁烟火、严禁踩踏、严禁碰撞”等标识牌。

8.15准备足够满足施工要求的各类劳动保护用品，如绝缘手套、防护眼镜等。

8.18尽量减少加班加点，定期了解施工人员的身体健康情况，避免安排身体不佳的施工人员加班。

如确实需要加班加点的，加班过程应有专人监护。

9 环保措施9.1凝汽器不锈钢管穿装现场的场地及平台布置合理，安装秩序井井有条。

9.2 凝汽器内及周围的设备、材料的堆放应整齐、有序、标识应清楚，不妨碍通行。

9.3施工现场作业，施工班组负责人有装箱板、酒精瓶、废破布、废油等废料统一堆放或及时清理出施工现场。

9.4每天施工结束，施工现场应保持整洁，做到“工完、料尽、场地清”。

10 效益分析10.0.1 经济效益本工法采用电动自动控制式胀管机，相比以前的手工胀接或用手电钻作动力来胀管，可节约人工80多个工日。

综合实践证明，本工法安全、经济、切实可行，减轻劳动强度和提高质量效益非常明显，单台机组可直接节约费用近3万多元。

10.0.2 社会效益本工法已成为不少的发电厂机组中凝汽器冷却管为不锈钢管时的首选安装方法，在许多工程中得到成功应用，取得了良好的社会反映，值得大力推广。

11 应用实例11.1 越南和发荣桔综合钢厂项目2×60MW火力发电厂工程设备及技术供货（一期）：1#汽轮机为高温、超高压、一次中间再热、单缸单排汽、凝汽式汽轮机。