摘要：高质量、高标准的管道安装一直是电站安装工作的重点和难点，尤其是小口径管道。为使现场小管道布置合理、美观，阀门位置便于操作及检修，使小管道的安装布置安装成为工程形象亮点，3D建模技术完美实现了这一目的。
关键词：3D建模、小口径管道、工艺质量、汽机房
引言
电站项目汽机房内管道安装工作量巨大，管道系统复杂。根据以往施工经验，现场管径≤Φ76mm小管道布置一直都是一个安装难点，往往由于现场小管道布置不合理、工艺差，直接影响机组整体工艺美观和机组的安全稳定运行。为使现场小管道布置合理、美观，阀门位置便于操作及检修，为使小管道的安装布置安装成为工程形象亮点，3D建模技术完美实现了这一目的。
后文以某项目小口径3D建模施工为例，简介3D建模技术在小口径管道安装中的应用。
1 正文
1.1 3D建模新技术的应用重点在于解决以下几个问题：
1.管道布置美观，阀门便于操作及维护
由于一般设计院没有考虑小管道的安装位置，所以小管道的布置在安装过程中是一大难点，为确保小管道安装工艺美观，阀门操作检修方便，对小管道进行整体规划、优化设计是提高工艺质量的重要保证。
3D建模小管道安装图在施工前进行了各方评审，吸纳了各单位的意见，在施工前就已经得到各方高度评价，避免了以后的修改和返工。
2.提高组合率
现场施工条件较差，高空作业较多，3D建模后可以对管道进行地面的预组合，从而大大提高效率和安全文明施工环境。
3.减少工作量
3D建模可以充分考虑现场的诸多条件，选择了最合理的设计方案，所以大大减少了以往小口径管道安装中的随机性，从而减少了焊接工作量。
1.2 3D建模主要措施控制
1)≤Φ76mm小口径管道在设计基础上采用统一布置，集中排放且整齐美观、布置合理；
2)管道的坡口尺寸、对口间隙及管道的标高、坡度、坡向均要符合设计规范要求；
3)管道的疏放水安装时，接管座安装符合设计要求，管道开口采用机械钻孔；严禁气割直接开孔，保证管道清洁度。
4)小管道布线力求短捷、方便、实用，不影响运行通道和其它设备操作。有热膨胀的管道采取必要的补偿措施；
5)对于疏放水管道接入疏放水母管处应按介质流动方向保证设计坡度，不得随意变更，不得将不同介质或不同压力的疏放水管接入同一母管或容器内；
6)Φ76mm以下管道及小型钢板必须用机械切割；并在下料后保证管道内部清洁度，及时封口。
7)运行中构成闭路的疏、放水小管道，其工艺质量和检验标准应与主管道同等对待；
8)主厂房内各层贴地面布置的小管道其顶标高不得防碍地面砖的铺设和地坪的制作；
9)一般而言，给水泵汽轮机腹部的管道系统比较复杂，有大小机轴封管道、高压进汽管道、低压进汽管道、小机本体疏水管道、中压给水管道、抽汽管道、小机排汽管道等，汽轮机下层各系统的管道繁多、复杂，空间狭小。为了小管道布置美观，阀门操作方便，根据现场情况划分区域布置，每个分区域的小管道的阀门集中布置，阀门和阀前管道布置以不妨碍通行、操作方便为原则，阀后的管道汇成一排后接至疏水扩容器；整体要求布置工艺美观、布局合理、操作方便。
10)另外，高压加热器疏水排汽管道靠一侧布置，阀门布置整齐美观，阀门后合成一路引至运转层加盖的排水漏斗，然后向下接入无压放水母管；低压加热器疏水管道也靠一侧布置，阀门后合成一路引入中间层加盖的排水漏斗，接入无压放水母管；
11)其它管道的疏水按现场情况就地布置，中间层的小管道在阀后尽量穿过中间层楼板下方布置，多路疏水管道一起布置应排列整齐，阀门在同一标高，各管道之间间距符合规范要求且均匀，能合成一路的合成一路统一排放，高压管道疏水应单独保温，高温管道必须和油管道保持足够的安全距离。
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1.3 3D建模小管道安装具体实施方案
1)本体疏放水部分根据疏水集管布置形式布置阀门，要考虑扩容器疏水集管标高，集管长短来布置阀门。把同方向、同介质、同材料的小管道集中布置安装（应着重注意考虑好先后上下顺序不要有交叉，考虑热膨胀及保温距离），然后再逐个引到母管和集管上，这样可以统一做支架，方便安装，也比较美观；
2)凝泵、电泵、气泵的密封水策划方案：凝泵部分统一布置安装盘根密封、冷却水，冷油器冷却水等小管道，把阀门同一标高布置在凝泵位置，管道沿凝泵坑边沿到凝泵各接口，这样比较直观，便于操作；
3)加药取样管道安装策划方案：考虑从C排集控楼外墙布置整体成排管道，炉侧直接架空上钢架，机侧穿过C排到汽机房内按照取样、加药点统一布置走向，长排管道要根据柱子弯制膨胀弯，防止运行中膨胀变形，排管的焊口排列推荐一字型，使用统一的管排排卡。
4)EH管道策划方案：EH油管道一直是体现项目小管道安装工艺的具体亮点之一，可采用很多布置形式，从安全性、工艺亮点体现等考虑，以全包围的布置方式回到高中汽门跟前是最合理的；
5)发电机有关小管道安装策划：和发电机有关的小管道注意做到管道排管顺向一致间距统一，有变向的管道要设计布置到较隐蔽处。排管安装首选无框架机构布置，排管顺大机基础引至易操作的位置布置阀门站，不锈钢管道与碳钢管道支架应做好隔离，隔离垫片应与支架宽度等宽，搭接口要放在管子与支架接触部位；
6)油净化管道策划方案：油净化管道由于主机油箱处空间都比较狭小，阀门站应立式布置，油阀门要水平安装，要遵守《强条》规定，留出安全通道位置；
7)除氧间各管道排气集中布置在除氧层C排靠近柱子比较好固定的位置，或者制作框架就地布置在除氧器水箱两侧的跟前，布置疏放水集箱引至低位放水母管；
8)高低加四周上方管道的排气管，与高低加本体的放水排气、冲氮保护、化学清洗管道分别集中布置在各高低加C侧，统一布置在高低加两头的框架上；
9)零米层高低加的危机放水管道的疏水管，以母管旁路形式布置在母管一侧，沿母管引致凝汽器坑；
10)A、B、C排各层的凝结水、主给水阀门前后的疏放水以母管旁路形式布置在母管一侧，分区域集中引至低位放水母管。
2 工程质量的完善
难点分析：
小管道施工中以下三个区域是小管道施工的重点和难点：
高低加周边
给水泵汽轮机下方
汽轮机高中压缸下方
凝汽器疏水扩容器周边
针对以上难点区域，详细审核设计院管道布置图，并以此为蓝本进行3D建模，在模拟实际场景的情况下提前对小管道布置进行了碰撞检查和图纸进行优化设计，效果非常显著。
3 取得成果及总结
本项目3D建模技术在电站小口径管道安装中的应用拓宽了小口径管道安装的方法，改进了小口径管道安装工艺，有效的规避了小口径管道安装完成之后与其它管道碰撞、不便于操作、不便于保温、影响工艺美观等问题，减少材料浪费，合理控制材料成本，可以有效提高效率，提高施工质量。
提高施工效率和施工质量、保证施工安全是一项长期而重要的工作，进行技术改进是我们提高施工效率和控制施工安全、质量的一个重要手段。
随着科技水平的提高，各种新技术、新工艺也在电站安装中逐步兴起，电站项目对施工工艺质量和安全要求也越来越高，这就要求现场工艺必须进行相应的提升和改进，对于机组控制成本，控制施工质量的要求也越来越高，我们需要坚持不懈的推进和组织工艺提升。通过全员参与，全过程控制，措施保证和总结分析等有效手段，应用专业技能理论知识来不断实践解决我们在施工过程中的实际问题，推动施工技术和施工工艺质量不断发展前进。
参考文献
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[2]柯正发，丰甸河二级水电站压力管道系统优化设计的几点探讨，《中国水能及电气化》，2008.
[3]殷庆祥，浅谈核电站管道支吊架的优化设计和施工工序的改进方法 《科技与企业》， 2012.
论文作者:王国刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/22
标签：管道论文; 疏水论文; 小口径论文; 阀门论文; 建模论文; 管道安装论文; 工艺论文; 《电力设备》2017年第19期论文;