热控安装工程施工技术
2 取源部件及敏感元件的安装
敏感元件即检出元件,是直接响应被测变量,并将它转换成适于测量形式的元件或器件。本节介绍的检出元件,是指安装在主设备或管道上的测温元件、节流装置、分析取样装置等。
取源部件是测量过程变量用的一个附件,直接与热力设备或管道连接。由此可知,它并不包括检出元件或检测仪表本身在内,仅指检出元件(或测量管路)与热力设备(或管道)连接时,在它们之间使用的一个安装部件。例如,安装测温元件用的插座或法兰、取压时与主设备或管道连接用的短管及取源阀门、差压水位测量用的平衡容器、安装节流装置用的法兰及节流件上下游侧的直管段等均属于取源部件的范畴。
敏感元件和取源部件的安装地点(以下简称仪表测点)均在热力设备或管道上,一般直接或间接地与被测介质相接触,因此,应根据介质的压力和温度参数(见表1)选择相应的结构与材质(取源部件的材质应与热力设备或管道材质相符)。安装后要求严密、无泄漏,并应随同热力设备或管道一起作严密性试验。
表 1 电站锅炉和汽轮机蒸汽参数
参 数 压力(MPa) 温度(℃) 中压机组 3.4 435 高压机组 8.8 535 超高压机组 15.7~16.2 535/535 亚临界压力机组 16.2 535/535 超临界压力机组 23.5 535/535 注 1.本表参考《电力工业词典》,水利电力出版社,1989年出版。
2.535C/535C:分子为过热蒸汽温度,分母为再热蒸汽温度。 3.临界点参数:绝对压力22.12MPa,饱和温度374.15C。
4.锅炉的蒸汽参数指锅炉出口汽压和汽温,汽轮机的蒸汽参数指汽轮机进口的汽压和汽温。对整台机组则以汽轮机
进口汽压(绝对压力)和汽温作为机组的蒸汽参数。
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取源部件使用的垫片材质,可参照表2选用。选用垫片的材质不得与被测介质起化学反应。
表 2 垫片材质的选用
垫 片 压 力 种 类 纸 垫 材 料 (×O.098MPa) 青壳纸 天然橡胶 橡胶垫 普通橡胶板 (HG4一329—66) 夹布橡胶垫 (GB583—65) 夹布橡胶 ≈6 —30~60 海水、空气 一40~60 水、空气 ≈6 <120 -6~100 油、水 水、海水、空气 温度(℃) 介 质 适 用 范 围 续 表
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垫 片 种 类 材 料 (X0.098MPa) 软聚氯乙烯垫 软聚氯乙烯板 聚四氟乙烯板 聚四氟乙烯垫 (HG2—534—67) 高压橡胶石棉板 (JCl25--66) 中压橡胶石棉板 橡胶石棉垫 低压橡胶石棉板 耐油橡胶石棉板 (GB 539—66) 缠绕垫片 (JB 1162—-73) 金属包平垫或波形垫 (JB 1163—73) 金属部分:铜、铝、08钢、 lCrl3、lGrl8Ni9Ti 非金属部分: 石棉带、聚四氟乙烯 A3、10、20、lCrl3 lCrl8Ni9T 金属平垫 100 铜、铝 64 08钢、ICrl3、 金属齿形垫 合金钢 软钢 同金属平垫 ≥40 ≥40 ≈200 ≈200 ≤64 ≤40 ≤15 ≤40 ≤60 ≤30 ≤16 压 力 适 用 范 围 温度(℃) 介 质 稀酸、碱溶液、具有氧 <60 化性的蒸汽及气体 一180~250 类、抗燃油 ≤450 ≤350 ≤220 空气、压缩空气、蒸 汽、惰性气体、水、海 水、酸、盐 浓酸、碱、溶剂、油 ≤400 油、油气、溶剂、碱类 ≈600 蒸汽、氢、空气、油、水 550 600 250 425 同金属平垫 660 汽、水 汽 水 汽 同金属平垫 抗燃油 注 本表摘自DL.501l—92《电力建设施工及验收技术规范》(汽轮机组编)。
承压部件加工前,应查明其材质钢号并核对出厂证件(或用以证明其质量标志),不得错用。用于中压等级以上的材质如没有出厂证件,必须进行检验,确认无误后方可使用。合金钢部件不论有无证件,在安装前均应经光谱分析,安装后还须经光谱分析复核并提出分析报告(合金钢管每个焊□的管段都要分别进行光谱分析)。
敏感元件和取源部件安装后应挂有标志牌,标明设计编号、名称及用途等(差压测量取源阀门还应标明正、负),以便运行和检修时查对。
一、仪表测点的开孔和插座的安装
1. 测点开孔位置的选择
测点开孔位置应按设计或制造厂的规定进行,如无规定时,可根据工艺流程系统图中测点和设备、管道、阀门等的相对位置,按下列规定选择:
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(1) 测孔应选择在管道的直线段上。因在直线段内,被测介质的流束呈直线状态,最能代表被测介质的参数。测孔应避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板、人孔、手孔、看火孔、防爆门等对介质流速有影响或会造成漏泄的地方。
(2) 不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。
(3) 相邻两测点之间的距离应大于被测管道外径,但不小于200mm.压力和温度测孔在同一管段上邻近装设时,压力测孔必须开凿在温度测孔的前面(按介质流动方向而言。下同),如图1所示,以免因温度计阻挡使流体产生涡流而影响测压。
(4) 在同一处的压力或温度测孔中,用于自动控制系统的测孔应选择在前面。 (5) 测量、保护与自动控制用仪表的测点一般不合用一个测孔。
(6) 蒸汽管道的监察段用来检查管子的蠕变情况,严禁其上开凿测孔和安装取源部件。
(7) 高压等级以上管道的弯头处不允许开凿测孔,测孔离管子弯曲起点不得小于管子的外径,且不得小于1OOmm。
(8) 取源部件及敏感元件应安装在便于维护和检修且不易受机械损伤的工艺设备或工艺管道上。若在高空处,应有便于维修的设施,如装设维修平台。
2. 测孔的开凿
测孔的开凿,一般在热力设备和管道正式安装前或封闭前进行,禁止在已冲洗完毕的设备和管道上开孔。如必须在已冲洗完毕的管道上开孔时,需证实其内没有介质,并应有防止金属屑粒掉人管内的措施。当有异物掉入时,必须设法取出(如用小块磁铁吸出铁屑或重新冲洗管道等办法)。测孔开凿后一般应立即焊上插座,否则应采取临时封闭措施,以防异物掉人孔内。
对于压力、差压测孔,因系测量静压力,严禁取源部件端部超出被测设备或管道的内壁。为此,测的孔径可等于(不得小于)取压插座或取压装置的内径。
根据被测介质和参数的不同,金属壁测孔的开凿可用下述方法: (1) 在压力管道和设备上开孔,应采用机械加工的方法。 (2) 风压管道上可用氧乙炔焰切割,但孔口应磨圆锉光。
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具有插人部分的插座开孔:为了便于插座安装时找中心,一般低、中压插座的插人部分可制作成如图2所示的形式。对于低压插座,其测孔可按插入部分外径A用火焊割出。对于中压插座,其测孔应开成如图3的形式。开凿步骤如下:
1) 用直径为B(插座内径)±0.5~1㎜的钻头钻透;
2) 改用直径为A(插座插入部分外径)+0.5~0.7mm的平钻头扩孔至适当深度(约比插座插人部分浅2~3mm)。
3. 插座的选择和安装
插座的形式、规格与材质必须符合被测介质的压力、温度及其他特性(如粘度、腐蚀性等)的要求。测量中高压介质的压力、流量和水位的取压插座应采用图4(a)、(b)所示的加强型插座;超临界参数时,加强型插座的壁厚还应加大,如图4(c)所示;低压时,可用与测量导管相当的无缝钢管制成的插座。带螺纹固定装置的测温元件插座安装前,必须核对其螺纹尺寸(应与测温元件相符)。
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插座与热力设备或管道的固定以及密封采用电焊时,电焊和热处理作业应遵守DL5007—92《电力建设施工及验收技术规范》(火力发电厂焊接篇)的规定及以下各项要求进行:
(1) 插座应有焊接坡口(按DL 5007—92的规定),焊接前应把坡口及测孔的周围用锉或砂布打磨出金属光泽,并清除掉测孔内边的毛刺。
(2) 插座的安装步骤为找正、点焊、复查垂直度、施焊。焊接过程中禁止摇动焊件。 (3) 合金钢焊件点焊后,必须先经预热才允许焊接。焊接后的焊口必须进行热处理。
预热和热处理的温度,根据钢号的不同按DL 5007—92的规定进行。常用的、简单的热处理方法是在焊口加热后用石棉布缠包作自然冷却。
(4) 焊接用的焊条应根据不同的钢号按DL 5007—92有关规定选择。
(5)插座焊接或热处理后,必须检查其内部,不应有焊瘤存在;测温元件插座焊接时应有防止焊渣落入丝扣的措施(如用石棉布覆盖);带螺纹的插座焊接后应用合适的丝锥重修一遍。
(6) 低压的测温元件插座和压力取出装置应有足够的长度使其端部能露出在保温部分外面(如果插座长度不够,可用适当大小的钢管接长后再焊)。
(7) 插座焊后应采取临时措施将插座孔封闭,以防异物掉人孔内(例如,对测温元件插座可拧上临时丝堵等)。
二、取源阀门的选择与安装
从热力设备或导管内直接引出汽、水、油等介质的取源部件,必须在其插座或延长管上安装截止阀门,该阀门称为取源阀门。
取源阀门的型号、规格应符合设计要求。若无设计,主要根据温度和压力参数选择,因为这两个参数与阀门材料有关。阀门的压力参数通常用公称压力PN表示,公称压力是指在阀门的设计介质温度下的最高允许工作压力。阀门的工作温度不应超过允许的最高温度,由于材料的强度随温度升高而降低,阀门的工作压力随介质工作温度的升高而降低,一般均低于公称压力。各种材料制造的阀门,在各级工作介质温度下的允许最高工作压力,见表3。此外,还应选择合适的阀门公称直径DN (如?6、?l0、?20等)、连接形式(DN﹦6mm及以下,一般选用外螺纹连接形式;DN=6mm 及以上,一般选用焊接连接形式)和结构形式等。电站用仪表截止阀门的型号组成及其代号含义见表4。
表 3 阀门最高允许工作压力和介质温度的关系
阀体材料 碳钢 钼钢 铬钼钢 20示例牌号 15、20、A3 CoMo 12介 质 工 作 温 度 (℃) 200 200 200 200 200 *****250 320 320 320 320 300 420 420 420 420 350 465 470 500 480 400 495 520 520 410 435 440 450 CrMoA 505 515 520 530 535 540 铬钼钒钢 铬镍钛钢 12CrMoV ICr18NiTi 525 540 545 555 56 565 570 575 540 590 600 615 620 625 630 635 640 北京国电博雅科技有限公司 http://www.boya360.com