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作者:韓淑秀魏巍單位:內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院
設(shè)計(jì)中存在的問題
根據(jù)《強(qiáng)條》,事故放油閥門首先應(yīng)該布置在安全的位置。在以往的工程設(shè)計(jì)中,事故放油閥門均按照DL/T5204—2005《火力發(fā)電廠油氣管道設(shè)計(jì)規(guī)程》將2個(gè)鋼制閥門布置在距主油箱5m之外,然后將第1個(gè)閥門的操作手輪加傳動(dòng)裝置傳動(dòng)至運(yùn)轉(zhuǎn)層上。“有2條通道可以到達(dá)”的要求在零米很難實(shí)現(xiàn),因?yàn)榱忝自O(shè)備布置較多,廠房?jī)?nèi)空間較小,留出的通道一般是曲折的,而且總有1條通道需要經(jīng)過主油箱,在主油箱發(fā)生事故時(shí)不能保證這條通道可以安全通行。
主油箱一般靠近A列布置,主油箱與A列之間只有5m的距離(有的甚至達(dá)不到5m)。靠近A列設(shè)置了閥門后要留出2條通道,則只能是閥門兩側(cè)順著A列的通道;而總有1臺(tái)機(jī)的主油箱是靠邊的,所以這側(cè)的通道只能通過主油箱,但事故放油管道一般從溝道內(nèi)通向室外事故油池,這樣2個(gè)閥門之間的檢漏點(diǎn)不便于運(yùn)行巡視。
實(shí)例說明
圖1為常規(guī)300MW級(jí)工程事故放油閥門的布置方式。如圖所示,事故放油閥門與主油箱留出了足夠的距離,但“2條通道可以到達(dá)”的要求沒有滿足:左側(cè)為檢修場(chǎng)地,開有大門,可以算作1條通道;而右側(cè)是空冷汽機(jī)的大排汽管道和采暖抽汽大管道的管溝等,布置復(fù)雜,很難留出合適的通道。此工程為1臺(tái)機(jī)組,若是2臺(tái)機(jī)組,則必有1臺(tái)機(jī)組靠主油箱,靠近主油箱這一端為廠房的端部(固定端或擴(kuò)建端),實(shí)現(xiàn)“2條通道可以到達(dá)”則更難:左側(cè)通道必須通過主油箱,右側(cè)則需要通過排汽大管道及采暖管溝等。另外,圖中2個(gè)閥門之間的檢漏點(diǎn)不易操作,檢查巡視不方便;在事故放油閥門上方,本是1條從廠房?jī)?nèi)通往精處理取樣架及進(jìn)入精處理靠A軸這一側(cè)的通道,但在事故放油閥門上加裝的傳動(dòng)裝置正好在此通道上,嚴(yán)重阻礙通行。
建議
針對(duì)上述問題,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,提出以下建議。
(1)主油箱應(yīng)緊靠A列布置,在主油箱另一側(cè)留通道,事故放油管道從地上穿出主廠房,然后在A列外設(shè)置閥門小間以布置事故放油閥門及檢漏點(diǎn),事故放油管再?gòu)牡叵峦ㄏ蚴鹿视统亍?/p>
(2)主油箱及事故放油管道維持原設(shè)計(jì)不變,將事故放油的2道閥門全部布置在室外,同樣在A列外設(shè)置閥門小間。這樣布置可以緩解空間緊張的問題,而且將閥門設(shè)置在室外的安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于室內(nèi),同時(shí)也滿足了《強(qiáng)條》的規(guī)定。
汽水及油管道布置
1條文內(nèi)容及解釋
DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》部分《強(qiáng)條》規(guī)定:“單元控制室、電子設(shè)備間及其電纜夾層內(nèi),應(yīng)設(shè)消防報(bào)警和信號(hào)設(shè)施,嚴(yán)禁汽水及油管道穿越。”
按照規(guī)定,在布置管道時(shí)應(yīng)避開單元控制室、電子設(shè)備間及其電纜夾層,而對(duì)于其他電氣熱控的房間及設(shè)備雖沒有明確規(guī)定,但在設(shè)計(jì)中也應(yīng)盡量避開管道。如果布置電氣熱控的房間及設(shè)備旁邊的汽水管道的閥門法蘭處發(fā)生泄漏,將會(huì)損壞電氣設(shè)備。
2常規(guī)的汽水及油管道布置
在以往工程設(shè)計(jì)中,空冷設(shè)備間側(cè)循環(huán)水及有無壓放水管道進(jìn)出主廠房時(shí),總要穿越空冷電子設(shè)備間,在穿越時(shí)有采用整體加套管的方式,也有采用降低標(biāo)高徹底直埋在空冷電子設(shè)備間下的方式。加套管的方式對(duì)預(yù)留套管及墻壁的防水要求高,容易漏水;直埋的方式不利于日后檢修。因此按照《強(qiáng)條》規(guī)定,在布置汽水及油管道時(shí)應(yīng)該徹底避開空冷設(shè)備間,從其他方向進(jìn)出主廠房。
常規(guī)設(shè)計(jì)中,電氣低壓配電間是封閉的,管道及閥門一般不會(huì)布置在房間中(即使布置在房間中也很容易發(fā)現(xiàn),能夠盡早修改),一般都是順著房間的墻邊布置,即使閥門法蘭泄漏也不會(huì)直接對(duì)配電間中的配電柜造成損壞,及時(shí)消除泄漏不會(huì)產(chǎn)生次生危險(xiǎn)。還有一些工程設(shè)計(jì)中,電氣低壓配電間采用敞開式設(shè)置,周圍用欄桿圍起來,管道閥門就不能布置在其周圍,否則閥門法蘭或管道等泄漏將對(duì)配電間造成威脅。
3實(shí)例分析
3.1布置方式存在的問題
以科右中電廠為例,如圖2所示,配電間在固定端為敞開式設(shè)置,按照常規(guī)設(shè)計(jì)在1軸處,在1軸的A列與1/A列之間為室外管道進(jìn)入主廠房的空間,除鹽水管道進(jìn)入主廠房后設(shè)置了1道閥門,氫氣管道從此處進(jìn)來后也設(shè)置了閥門。在安裝期間,除鹽水管道閥門法蘭泄漏,導(dǎo)致周圍配電柜進(jìn)水,幸好配電柜未帶電,沒有造成重大事故;后統(tǒng)一將配電間周圍的閥門移至遠(yuǎn)離配電間的地方,同時(shí)對(duì)配電間周圍的管道焊縫均做了射線探傷,徹底消除了隱患。
3.2建議
建議敞開式的配電間周圍不要設(shè)置法蘭閥門、法蘭對(duì)夾式的流量測(cè)量裝置或用法蘭連接管道;同時(shí)應(yīng)在圖紙上標(biāo)明周圍的管道焊縫以便做射線探傷,確保日后運(yùn)行的安全性。
制粉系統(tǒng)防爆和滅火設(shè)施設(shè)置
1條文內(nèi)容
選自DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》部分的《強(qiáng)條》規(guī)定:“制粉系統(tǒng)(全部燒無煙煤除外)必須有防爆和滅火設(shè)施。對(duì)煤粉倉(cāng)、磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng),應(yīng)設(shè)有通惰化介質(zhì)和滅火介質(zhì)的設(shè)施。
2設(shè)計(jì)中存在的問題
在以往的工程設(shè)計(jì)中,磨煤機(jī)、給煤機(jī)只有蒸汽滅火設(shè)施,并沒有設(shè)計(jì)通惰化介質(zhì)設(shè)施,只有煤斗既有通惰化介質(zhì)設(shè)施也有蒸汽滅火設(shè)施。目前多數(shù)給煤機(jī)廠家在設(shè)備上沒有設(shè)計(jì)消防蒸汽的接口,因此在設(shè)計(jì)中也就取消了蒸汽滅火設(shè)施。這些設(shè)置方式都不滿足《強(qiáng)條》的規(guī)定。
3實(shí)例說明
在科右中電廠工程設(shè)計(jì)中,只給磨煤機(jī)設(shè)置蒸汽滅火設(shè)施,蒸汽從除氧器引出;煤斗設(shè)計(jì)了通惰化介質(zhì)的設(shè)施;由于給煤機(jī)廠家沒有設(shè)置消防滅火接口,所以沒有設(shè)計(jì)消防滅火設(shè)施。之后為給煤機(jī)加裝消防滅火設(shè)施;蒸汽從暖通用減溫減壓器后引出,然后與磨煤機(jī)消防蒸汽母管連接,磨煤機(jī)與給煤機(jī)的消防蒸汽成為雙路汽源。正常運(yùn)行時(shí)用除氧器內(nèi)的汽作為滅火汽源,停機(jī)狀態(tài)下用暖通減溫減壓器后的汽作為滅火汽源。更改后的系統(tǒng)見圖3。
這樣更改的原因是:此工程為單機(jī)運(yùn)行,長(zhǎng)期停機(jī)的可能性較大,在停機(jī)狀態(tài)下,除氧器中是沒有蒸汽的,為防止給煤機(jī)中存煤在停機(jī)狀態(tài)下自燃(燃用煤種為褐煤),單從除氧器接出的消防蒸汽汽源是不可靠的;而停機(jī)時(shí)的蒸汽來源只有啟動(dòng)鍋爐房來汽,蒸汽進(jìn)入輔汽聯(lián)箱后向各個(gè)用汽點(diǎn)分配。為提高消防蒸汽的可靠性,從暖通減溫減壓器后引出1路汽源作為停機(jī)狀態(tài)下的消防蒸汽汽源。這樣更改后,制粉系統(tǒng)的主要設(shè)備均有了滅火設(shè)施,任一設(shè)備事故都能及時(shí)消除,確保運(yùn)行的安全性,但這樣不滿足《強(qiáng)條》中“應(yīng)設(shè)有通惰化介質(zhì)和滅火介質(zhì)的設(shè)施”的要求。
4建議
針對(duì)此問題,在以后的設(shè)計(jì)中應(yīng)該嚴(yán)格按照《強(qiáng)條》的規(guī)定,結(jié)合工程實(shí)際情況,作出合理的設(shè)置;同時(shí)將事故情況進(jìn)行認(rèn)真分析,有針對(duì)性地選擇消防蒸汽汽源。
抗燃油集裝裝置基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
選自DL5000—2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》部分的《強(qiáng)條》規(guī)定:“當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和旁路系統(tǒng)的控制油采用抗燃油時(shí),應(yīng)有必要的安全防護(hù)設(shè)施。室內(nèi)空氣中有害物的濃度值不應(yīng)超過現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。”
1設(shè)計(jì)中存在的問題
在以往工程設(shè)計(jì)中,抗燃油集裝裝置基礎(chǔ)均設(shè)計(jì)為直接做1個(gè)基礎(chǔ)臺(tái)面,或做1個(gè)槽鋼架子,將設(shè)備放在上面,并沒有按照條文中所要求的設(shè)置“必要的安全防護(hù)設(shè)施”。
2建議
抗燃油屬于有毒介質(zhì),為防止其泄漏造成事故擴(kuò)散,同時(shí)為了檢修時(shí)易清理泵內(nèi)殘留的油,基礎(chǔ)應(yīng)該類似于潤(rùn)滑油區(qū)的圍堰,在抗燃油集裝裝置底部的基礎(chǔ)臺(tái)面四周也做1圈。圍堰的底部留出排油口,放置1個(gè)小油桶接收事故及檢修時(shí)泄漏的抗燃油,防止事故及檢修時(shí)抗燃油泄漏而造成次生危害;在基礎(chǔ)平臺(tái)的表面要求貼防腐瓷磚,以便在基礎(chǔ)沾油后易于清除,盡可能地減少其揮發(fā)量。
排汽口設(shè)置
1條文內(nèi)容
DL/T5054—1996《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》部分《強(qiáng)條》規(guī)定:“排汽管道出口噴出的擴(kuò)散汽流,不應(yīng)危及工作人員和鄰近設(shè)施。排汽口離屋面(或露面、平臺(tái))的高度,應(yīng)不小于2500mm。”
2排汽口設(shè)置形式選擇
實(shí)際設(shè)計(jì)中,“排汽口離屋面(或露面、平臺(tái))的高度,應(yīng)不小于2500mm”的要求一般都能滿足,但是部分設(shè)計(jì)不滿足“排汽管道出口噴出的擴(kuò)散汽流,不應(yīng)危及工作人員和鄰近設(shè)施”的要求,主要是由于采用的排汽口形式不同,噴出的擴(kuò)散汽流差別較大。室外排汽口的設(shè)置大致可分為6種形式(見圖4)。在以往的設(shè)計(jì)中,從側(cè)墻引出的排汽口大部分采用圖4中a的形式,排出的汽流有斜向下擴(kuò)散的趨勢(shì),但高度很難計(jì)算,因?yàn)槠鞲叨扰c排汽時(shí)的壓力及排汽時(shí)長(zhǎng)等均有關(guān)系,而這些數(shù)據(jù)不確定,即使排汽口標(biāo)高大于2500mm后,也不能確定是否會(huì)危及工作人員和鄰近設(shè)施;采用方式e也存在同樣的問題。若采用這2種方式,為保證噴出的擴(kuò)散汽流不危及工作人員和鄰近設(shè)施,只能在2500mm的基礎(chǔ)上進(jìn)一步抬高排汽口的標(biāo)高,這樣勢(shì)必增加排汽阻力并浪費(fèi)材料,而且標(biāo)高也受廠房結(jié)構(gòu)的限制。除此2種方式外,其余4種方式噴出的汽流均為向上擴(kuò)散,在滿足2500mm的情況下一般也能達(dá)到擴(kuò)散汽流不危及工作人員和鄰近設(shè)施的要求。這4種方式可以根據(jù)工程實(shí)際情況來選擇。同1個(gè)工程應(yīng)選擇1種排汽口方式,以達(dá)到整齊美觀的效果。在選擇時(shí)要注意,c、d、f3種方式均有可能導(dǎo)致雨水進(jìn)入排氣口,需要做防雨罩。防雨罩的設(shè)置也比較麻煩,不如直接使用方式b好一些。
3建議
一些小排汽管道宜采用方式b,因?yàn)樾〉呐牌艿琅牌戳π。Ъ苋菀自O(shè)置,同時(shí)也滿足《強(qiáng)條》的規(guī)定;對(duì)于一些大的排汽管道類似定排擴(kuò)容后的排汽管道,則宜采用方式d,因?yàn)檫@類排汽管道不怕雨水不易從排汽口進(jìn)入設(shè)備,同時(shí)管道管徑比較大,排汽反力大,可以較好地平衡管道排汽時(shí)的水平反力,垂直的反力利用支架來承受,整個(gè)管系的穩(wěn)定性較好。
燃油管道補(bǔ)償能力設(shè)計(jì)
1條文內(nèi)容
DL/T5047—1995《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》(鍋爐機(jī)組篇)的《強(qiáng)條》規(guī)定:“燃油系統(tǒng)管道安裝結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行清水沖洗或蒸汽吹洗,吹洗前止回閥芯、調(diào)整閥芯和孔板等應(yīng)取出;靶式流量計(jì)應(yīng)整體取下,以短管代替;吹洗次數(shù)應(yīng)不少于2次,直至吹掃出介質(zhì)潔凈為合格;吹掃結(jié)束后應(yīng)清除死角積渣。”
《火力發(fā)電廠油氣管道設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定:“伴熱管道應(yīng)留有足夠的熱補(bǔ)償,應(yīng)按設(shè)計(jì)溫度計(jì)算布置π形補(bǔ)償器的距離”“,在燃油管道的熱補(bǔ)償計(jì)算中,管材的熱態(tài)許用應(yīng)力和彈性模量應(yīng)選用在燃油管道掃線介質(zhì)溫度下的數(shù)值”。
2條文解釋
從上面條款中可以看出,燃油管道在安裝結(jié)束后要進(jìn)行吹洗。以往的常規(guī)設(shè)計(jì)中,燃油管道的吹洗均為蒸汽吹洗,蒸汽管道均設(shè)計(jì)了π形補(bǔ)償彎。
對(duì)于燃油管道補(bǔ)償,管線若為管溝內(nèi)的布置方式,因在設(shè)計(jì)溝道時(shí)就考慮了蒸汽管道的π形補(bǔ)償彎,最終的溝道就是帶π形彎的走向,所以燃油管道布置時(shí)也只能順著溝道走π形彎,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了燃油管道的熱補(bǔ)償,不容易漏掉補(bǔ)償彎。然而,隨著電廠管理日趨人性化,為方便日后巡視維護(hù),很多電廠在設(shè)計(jì)中要求而不設(shè)置管溝。
3實(shí)例分析
科右中電廠采用綜合管架的布置方式,綜合管架一般為直線式,順著管架有將近200m的直管段。管道補(bǔ)償則可在管架內(nèi)或超出管架通過上下管架的方式設(shè)置補(bǔ)償彎,不需要補(bǔ)償?shù)目梢皂樦芗芤恢弊呦氯ィ皇軠系雷呦虻募s束;但對(duì)于一些有高溫工況而長(zhǎng)期在低溫狀態(tài)下運(yùn)行的管道,容易漏掉補(bǔ)償彎。
管道安裝結(jié)束后按照規(guī)范要求進(jìn)行蒸汽吹洗,整條管道一起吹洗,而不是分段吹洗;吹洗時(shí)從鍋爐房一端進(jìn)汽,一直吹到燃油泵房排汽。由于燃油管道直管段太長(zhǎng),導(dǎo)致靠燃油泵房一側(cè)位移量過大,將接入燃油管道的吹掃點(diǎn)撕裂,管道支架也均滑出了滑動(dòng)支架的底座。為確保日后運(yùn)行的安全性,最終取消中間設(shè)置的吹掃點(diǎn),只留兩端的吹掃點(diǎn),在管道中部設(shè)置放油點(diǎn)。
4燃油管道補(bǔ)償能力的建議
針對(duì)以上的問題,燃油管道布置,尤其是綜合管架上的燃油管道布置應(yīng)考慮足夠的補(bǔ)償能力,計(jì)算補(bǔ)償時(shí)的溫度,應(yīng)按照規(guī)程要求采用吹掃蒸汽的溫度,以免在吹掃時(shí)補(bǔ)償不夠位移太大而造成焊縫撕裂;尤其應(yīng)該考慮的是管道安裝結(jié)束后吹洗時(shí)的補(bǔ)償能力,因?yàn)榘惭b結(jié)束后的吹洗都是從開始的一端一直吹洗到結(jié)束的一端,這樣就相當(dāng)于整個(gè)管系處于高溫狀態(tài)下,若沒有設(shè)計(jì)足夠的補(bǔ)償能力,則容易產(chǎn)生裂紋,甚至造成焊縫撕裂的事故,給日后的運(yùn)行留下隱患。
管道對(duì)接焊口距離設(shè)計(jì)
1條文內(nèi)容
DL/T869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》部分的《強(qiáng)文》規(guī)定“:管道對(duì)接焊口,其中心線距離管道彎曲起點(diǎn)不小于管道外徑,且不小于100mm(定型管件除外),距支、吊架邊緣不小于50mm。同管道2個(gè)對(duì)接焊口間距離一般不得小于150mm,當(dāng)管道公稱直徑大于500mm時(shí),同管道2個(gè)對(duì)接焊口間距離不得小于500mm。”
2條文解釋
在管道設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定留出足夠的間距。對(duì)閥門密集或空間小的地方,通過調(diào)整布置,使管道對(duì)接焊口滿足條文要求,否則將造成施工不合格,焊接后再更改布置較困難。
3設(shè)計(jì)中存在的問題及建議
在以往工程設(shè)計(jì)中,出現(xiàn)焊縫間距不符合規(guī)定的主要有凝結(jié)水管道的閥門站、各低加進(jìn)出口及旁路閥門(集中布置時(shí))、循環(huán)冷卻水管道閥門(集中布置時(shí))、高低加危急疏水管道靠疏水?dāng)U容器側(cè)的閥門站、軸封供汽管道的閥門站。在這些管道設(shè)計(jì)時(shí),閥門前后的直管段一定要滿足要求,因?yàn)楣艿来┰綐前寤驂Π宓目锥匆呀?jīng)開好,如果現(xiàn)場(chǎng)因?yàn)楹缚p間距不夠而平移管道,勢(shì)必會(huì)造成預(yù)留的孔洞偏離。
另外,當(dāng)管徑大于500mm時(shí),彎頭的彎曲半徑大,很容易出現(xiàn)拐彎時(shí)空間不夠的現(xiàn)象,布置時(shí)一定要從整體考慮,提前將這些大直徑管道布置好,避免其受約束而出現(xiàn)焊縫不滿足規(guī)定的情況。
結(jié)束語
《強(qiáng)條》是工程建設(shè)過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行的規(guī)定。本文通過對(duì)以往工程設(shè)計(jì)中暴露出的一些與《強(qiáng)條》不符的問題進(jìn)行分析,以供同行參考,望在以后的工程設(shè)計(jì)中能夠充分重視《強(qiáng)條》要求,確保工程質(zhì)量和杜絕安全事故的發(fā)生。