高溫高壓汽輪發(fā)電機(jī)組對(duì)熱工儀表導(dǎo)管和閥門(mén)的選用提出了更高要求，目前國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)在這方面還沒(méi)有完善的規(guī)范可循，給儀表設(shè)計(jì)選用帶來(lái)一定的困難。下面文章主要結(jié)合以往的工程實(shí)際，分析了儀表導(dǎo)管和儀表閥門(mén)的選用情況，希望能為以后的設(shè)計(jì)提供參考。

　　關(guān)鍵詞:儀表導(dǎo)管;儀表閥門(mén);高溫高壓

　　某鋼廠(chǎng)新建30MW高溫高壓雙抽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，額定進(jìn)汽壓力為8.83MPa，額定進(jìn)汽溫度為535℃，減溫水壓力為16.0MPa。冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《冶金工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制裝置安裝通用圖冊(cè)》規(guī)定:蒸汽和液體取壓管路的最大公稱(chēng)壓力均為10.0MPa(PN10.0MPa)，同時(shí)蒸汽取壓管路的溫度需小于等于540℃(t≤540℃)。而該汽輪機(jī)的運(yùn)行工況已經(jīng)接近或超出冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　因此在設(shè)計(jì)時(shí)，儀表導(dǎo)管和儀表閥的選用同時(shí)借鑒我國(guó)現(xiàn)行的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠(chǎng)熱工自動(dòng)化就地設(shè)備安裝、管路及電纜設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(DL/T5182—2004)。汽輪機(jī)壓力和溫度等參數(shù)的提高，對(duì)主蒸汽和高壓給水系統(tǒng)部分的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表及附屬設(shè)備(儀表導(dǎo)管和儀表閥門(mén)等)也帶來(lái)新的、更高的要求。本文結(jié)合工程情況，總結(jié)儀表導(dǎo)管和儀表閥門(mén)選用的經(jīng)驗(yàn)，提出切實(shí)可行的選用方案。

　　1壓力測(cè)量系統(tǒng)

　　儀表導(dǎo)管和儀表閥門(mén)主要是應(yīng)用在壓力測(cè)量系統(tǒng)中。該系統(tǒng)由取壓裝置、導(dǎo)壓管和測(cè)量?jī)x表組成[1]。機(jī)組中的高溫高壓蒸汽和水系統(tǒng)壓力信號(hào)的測(cè)量均通過(guò)導(dǎo)壓管從工藝管道的取樣點(diǎn)接至變送器，通過(guò)導(dǎo)壓管或冷凝罐的冷卻，介質(zhì)溫度可以降至變送器可承受的范圍(≤110℃)。目前國(guó)內(nèi)外變送器的主流品牌均有滿(mǎn)足機(jī)組所需壓力要求的產(chǎn)品，故根據(jù)測(cè)量要求直接選用即可。

　　因此，本文僅對(duì)機(jī)組采用的高溫高壓汽水系統(tǒng)儀表測(cè)量導(dǎo)管及儀表閥門(mén)的選用作分析和研究，選擇出能滿(mǎn)足相關(guān)工藝參數(shù)、測(cè)量準(zhǔn)確性和長(zhǎng)期安全工作要求的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表及附屬設(shè)備。

　　2儀表導(dǎo)管的選用

　　儀表導(dǎo)管為連接管路測(cè)量點(diǎn)和變送器之間的導(dǎo)管，它是檢測(cè)和控制系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。對(duì)儀表導(dǎo)管的要求是把測(cè)量對(duì)象上被測(cè)參數(shù)的任何變化以盡可能小的滯后正確地傳送到測(cè)量?jī)x表上。儀表導(dǎo)管的選擇就是按照這一要求考慮的。為此，要考慮儀表導(dǎo)管的管徑和其傳輸?shù)拈L(zhǎng)度，同時(shí)要根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的壓力、溫度和物理、化學(xué)性質(zhì)來(lái)考慮選用導(dǎo)管的材質(zhì)[2]。

　　儀表導(dǎo)管包括一次導(dǎo)管(取樣短管、一次閥前與取樣點(diǎn)之間導(dǎo)管)和二次導(dǎo)管(一次閥后導(dǎo)管)。一次導(dǎo)管應(yīng)按被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度選擇，并考慮焊接工藝要求。二次導(dǎo)管及導(dǎo)管附件宜按被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力和排污時(shí)的最高溫度選擇，結(jié)合工程實(shí)際運(yùn)行情況，也可按照設(shè)計(jì)壓力及其對(duì)應(yīng)的飽和溫度選擇[3]，根據(jù)《火力發(fā)電廠(chǎng)熱工自動(dòng)化就地設(shè)備安裝、管路及電纜設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。

　　從保證儀表導(dǎo)管的可靠性、合理性出發(fā)，同時(shí)兼顧減少儀表導(dǎo)管種類(lèi)。因此在本工程中，主蒸汽(8.83MPa、535℃)管路以及介質(zhì)壓力在6.4MPa以上的蒸汽管路的導(dǎo)管選取為:取樣短管采用��22×6(mm)規(guī)格的12CrlMoV合金鋼，長(zhǎng)度為高出工藝管道保溫層200mm。一次閥后導(dǎo)管采用��16×3(mm)規(guī)格的1Cr18Ni9Ti無(wú)縫鋼管。高壓給水系統(tǒng)(包括汽包、過(guò)熱蒸汽減溫水)等水管路的導(dǎo)管選取為:取樣短管同樣采用��22×6(mm)規(guī)格的0Cr18Ni9無(wú)縫鋼管或與主管道同材質(zhì)，長(zhǎng)度為伸出管道保溫層200mm。

　　一次閥后的取樣短管采用��16×3(mm)規(guī)格的1Cr18Ni9Ti無(wú)縫鋼管。高壓蒸汽管道取樣短管的溫度同主工藝管道的介質(zhì)溫度一樣，因此取樣短管的材質(zhì)盡量采用與主工藝管道相同的材質(zhì)，一方面是這種合金鋼的性能具有耐熱優(yōu)勢(shì)，另一方面也可減少現(xiàn)場(chǎng)施工的難度，避免由于焊接處理異種鋼不當(dāng)而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，整個(gè)機(jī)組的不同部位的取樣短管也要根據(jù)各個(gè)部位的實(shí)際情況綜合考慮選擇。

　　3儀表閥門(mén)的選用

　　導(dǎo)壓管路上設(shè)有取壓閥。取壓閥的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證流路通暢，盡量沒(méi)有彎曲，從而防止氣體或液體在閥體中的聚集。對(duì)于蒸汽等高溫、高壓介質(zhì)，為保證操作安全，差壓變送器必須配置三閥組件才能使用。測(cè)量蒸汽介質(zhì)時(shí)，為了保證冷凝水能夠完全充滿(mǎn)導(dǎo)壓管和差壓變送器的測(cè)量室，必須要進(jìn)行必要的排汽操作。

　　排汽操作的要點(diǎn)是用蒸汽將導(dǎo)壓管中的空氣徹底吹掃干凈，這樣的操作必須由排污閥來(lái)完成，因此，測(cè)量蒸汽介質(zhì)的儀表設(shè)備必須配置排污閥。對(duì)于被測(cè)介質(zhì)是高溫、高壓的過(guò)熱蒸汽時(shí)，取壓閥的選取更是重要，要保證不發(fā)生泄漏，以免影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。儀表閥門(mén)類(lèi)別包括一次閥門(mén)、二次閥門(mén)、排污閥門(mén)等。一次閥門(mén)應(yīng)按照被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度選取，并考慮焊接工藝要求。二次閥門(mén)、排污閥門(mén)等應(yīng)按照被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力和排污時(shí)的最高溫度選取[4]。

　　在高溫高壓系統(tǒng)中，對(duì)于一次閥門(mén)形式的選用應(yīng)考慮到以下幾點(diǎn):(1)應(yīng)選用針型閥(NeedleValve)或截止閥(GlobeValve)。針型閥和截止閥為同一類(lèi)閥門(mén)，考慮到這類(lèi)閥門(mén)“之”字形閥門(mén)腔體結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2)，可承受比直通閥門(mén)如閘閥等更高的工作壓力;(2)考慮系統(tǒng)的溫度壓力要求。閥門(mén)列明的工作溫度壓力必須滿(mǎn)足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，可以參考ASMEB16.34閥門(mén)設(shè)計(jì)壓力規(guī)范，通常應(yīng)該選用#2500lbs以上閥門(mén);(3)考慮閥門(mén)的通徑要求。截止閥和針型閥的主要區(qū)別在于閥門(mén)的通徑，截止閥為工藝結(jié)構(gòu)的閥門(mén)，其通徑通常大于針閥，所以對(duì)于部分流量要求較高的一次閥門(mén)，可以考慮選用。而在DN10-DN20的范圍，針閥和截止閥具有相同的設(shè)計(jì)及應(yīng)用特點(diǎn)。

　　一次閥門(mén)由于鄰接于工藝管道，其所需承受的介質(zhì)溫度壓力幾乎等同于工藝管道，也就是必須承受主蒸汽的設(shè)計(jì)溫度壓力。考慮到金屬材料在高溫下性能的變化，特別是耐受壓力的性能下降，因此主蒸汽系統(tǒng)一次閥門(mén)的材料的選擇，也是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素。在本項(xiàng)目中，在高溫高壓蒸汽管路上的一次閥全部選用了Schneider(施耐德)的焊接式針型閥，材質(zhì)為高溫合金鋼。這種針型閥在很多苛刻環(huán)境下，性能長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)發(fā)生改變。這些特殊的設(shè)計(jì)，還有具有防爆，耐高壓高溫的作用，傳送危險(xiǎn)流體時(shí)候，安全性能可以提高很多，也可以減少意外發(fā)生。

　　二次閥門(mén)的安裝靠近測(cè)量?jī)x表，此時(shí)導(dǎo)管內(nèi)介質(zhì)的溫度已經(jīng)下降很多。二次閥門(mén)的耐壓能力宜按被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)壓力選擇，耐溫能力可略低于被測(cè)介質(zhì)的設(shè)計(jì)溫度[5]。在兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，根據(jù)工程實(shí)際情況酌情選擇。排污閥門(mén)根據(jù)其安裝位置不同而有不同的選擇。在操作過(guò)程中，排污閥門(mén)容易受到含雜質(zhì)介質(zhì)的沖刷，容易受到磨損而造成故障。這些情況在閥門(mén)選型時(shí)，需要特別關(guān)注。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　儀表導(dǎo)管和儀表閥門(mén)作為壓力測(cè)量的重要部件，在系統(tǒng)中雖然是小型設(shè)備，但卻關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)和控制，在發(fā)電機(jī)組中扮演著不可或缺的重要角色。綜上所述，考慮到高溫高壓機(jī)組的苛刻工況，儀表管路和儀表閥門(mén)選用時(shí)必須從各個(gè)方面考慮到其適應(yīng)程度，以保證機(jī)組在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的安全性。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì).鋼鐵企業(yè)過(guò)程檢測(cè)和控制自動(dòng)化設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2002.

　　[2]中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).DL/T5182—2004，火力發(fā)電廠(chǎng)熱工自動(dòng)化就地設(shè)備安裝、管路及電纜設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[M].北京:中國(guó)電力出版社，2004.

　　[3]中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).Q/DG1-K001—2011火力發(fā)電廠(chǎng)儀表與控制電纜、導(dǎo)管和就地設(shè)備布置設(shè)計(jì)導(dǎo)則[S].北京:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司，2011.

　　[4]董春.盧偉.超超臨界電廠(chǎng)熱工儀表導(dǎo)管閥門(mén)的設(shè)計(jì)選型研究[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2013(3):40.

　　[5]魯魁.周立仁.周斌.超超臨界機(jī)組儀表導(dǎo)管和高溫高壓儀表閥的選用[J].浙江電力，2007(6):73.

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