摘 要：在凝汽器中采用不锈钢管代替传统的铜管是近年来采取的新工艺。本文从不锈钢管式凝汽器管系安装实际出发，详细地阐述了不锈钢管式凝汽器管系安装工艺要求，为不锈钢管式凝汽器管系安装提供了可靠依据。
关键词：凝汽器；不锈钢管；安装工艺
本文作者参建的驻马店古城电厂2×300MW 机组工程凝汽器和国电永福电厂2×300MW扩建工程和大唐渭河发电厂2×300MW工程#2机组的凝汽器管系均采用TP304不锈钢管胀焊方式，通过对该三台凝汽器管系安装过程的总结，本文详细阐述了不锈钢管式凝汽器管系安装工艺要求，为不锈钢管式凝汽器管系施工提供可靠依据。
一 凝汽器管系安装前对不锈钢管进行外观检查及性能试验检查
根据DL／T 712-200O《火力发电厂凝结器管选材导则》，凝汽器冷却管选用不锈钢管时，特别关注冷却水中的CL－离子含量。在CL－离子含量<100mg/kg时可用TP304，CL－离子含量＜500mg/k时应选用TP316，CL－离子含量700mg/kg时应选用TP307。根据不锈钢冷却管制作的工艺流程，出厂前每根管子都做过涡流探伤或者水压试验并且性能试验合格，但是不排除不锈钢管在制造过程中因监督不到位造成管子质量问题以及运输、装卸、码垛、倒运过程中有磕碰损伤的可能，因此不锈钢在使用前必须进行如下项目检查：
（1）检查出厂质量保证书内容是否齐全、合格
重点检查不锈钢管合格材料报告、热处理报告、水压或涡流探伤检测、拉伸、压扁、扩口等理化性能试验证书。
（2）外观检查
每根不锈钢管必须进行外观检查，管子表面应无裂纹、砂眼、腐蚀、凹陷、毛刺、弯曲和油垢等缺陷，管内应无杂物和堵塞现象，管子的长度、管径、壁厚、弯曲在要求范围内。做好焊管的外径允许偏差包括椭园度分I、II两级，见表1。焊管的壁厚允许偏差(不包括焊缝)为规定壁厚的士1O％，但最小允许偏差为士0.02mm。焊管的定尺长度为3m～9m，一般以6m定尺，焊管的定尺长度在通常长度内，其允许偏差为～5mm。采用lm直尺测定的焊管局部挠度应不大于2.0mm。
（3）安装现场对不锈钢管必须按比例进行涡流探伤检查、扩口试验、压扁试验、试胀试验、试焊试验
涡流探伤试验：由于施工现场一般不具备不锈钢管做水压试验的条件，所以对不锈钢管进行涡流探伤检测代替水压试验。一般按规格和炉号抽查不锈钢管总数的5％进行涡流探伤。如发现管子质量低劣时(不合格管达安装总数的1％)，则每根不锈钢管都应进行试验。压扁试验：参照金属管压扁试验方法(GB／T246．1997)，按不锈钢管规格和批号抽取管子总数的O．5～1／1000进行压扁试验。切取20mm长的试样，压成椭圆，至短径H=1．09t／(O．09+t／D)时，试样应无裂纹或其他损坏现象(t为不锈钢管壁厚，D为不锈钢管直径)。扩口试验：参照金属管扩口试验方法(GB／T242-1997)，按不锈钢管规格和批号抽取管子总数的0．5～1／1000进行扩口试验。切取50mm长的试样，用3O°、45°或6O°的车光锥体打入不锈钢管内径，其外径扩大到比原外径大10％D时，试样应不出现裂纹(D为不锈钢管直径)。
试胀试验：在胀管过程中，既要注意“过胀”，又要注意“欠胀”。 “欠胀”可以通过补胀进行矫正，而“过胀”则不易矫正，“过胀”会严重影响管子的寿命。不锈钢的弹性模量与铜管相差较大，胀管后的贴胀力比铜管高很多倍，密封性比黄铜管好得多。如果按一般胀管仪上的标识去操作会存在很大误差，多半会产生过胀，从而给应力腐蚀留下后患。因此正式胀管前一般应先进行试胀实验，考虑所胀管子的材质和尺寸(外径和壁厚)、支撑管板的材质和尺寸(孔径和板厚)等因素，首先通过“胀力设置”操作键预设一个数据(电流值)，通过试胀并测量(用内径千分尺或分度较高的游标卡尺等)胀后的管内径，检验预设置的数据是否满足胀接的技术要求。若不能满足，可通过“胀力设置”键进行调节，经过几次试胀、测量和调节，就可以确定一个最佳设定值(注意不能用已胀过的管子和板孔进行重复试胀，以免影响测量结果)，调节好后再进行大面积胀管。试焊试验：在不锈钢管正式焊接前，必须进行试焊试验。在试胀板上试胀合格后，然后进行焊接工艺试验，焊前对管口和焊丝用酒精进行清洗，清除油污。然后进行施焊，确定合理的焊接参数。
二 凝汽器管系安装前凝汽器需要具备的条件
凝汽器隔板中心找正情况、内部清洁情况及周围封闭情况的好坏，直接影响到凝汽器管系的安装质量。因此凝汽器管系安装前要严格按照《汽机凝汽器管系安装质量监督检查典型大纲》中的要求进行检查、监督。一般应该具备下列条件：
一是凝汽器壳体组合工作已全部结束(包括凝汽器定位完)。壳体内部肋板、支撑管、挡汽板、挡水板、疏水管道、抽真空管道、隔板、管板组装等焊接完毕，其位置、尺寸符合厂家图纸要求。隔板两边应有1×45°的倒角，隔板、管板的管孔数量应与图纸相符，无遗漏，否则必须补充开孔或者堵孔(这种现象经常发生，因此在组合隔板时要认真核对，堵孔要经制造厂和业主同意方可进行)。内外贯通的焊缝渗油试验必须合格，尤其是内部抽真空区焊缝要按照图纸要求检测合格。管板、隔板应拉钢丝复查找正合格，特别注意拖运后的凝汽器必须拉钢丝复查，防止壳体拖运过程中壳体变形导致管孔中心错位。二是壳体上的孔洞应全部开完，与之相连的排汽管道、疏水管道、水位计接管、凝汽器检漏管道、水封管道、真空测量管道、抽真空管道等在壳体内部必须焊接完。在穿管前对照图纸再次仔细核对清楚，防止遗漏的接管在管系安装结束后开孔损伤管系，并且接管在壳体内部的焊缝将无法施焊，对机组安全运行埋下隐患。三是喉部与壳体间必须搭设耐火的隔离层对下方的管系进行防护。喉部或接颈内的安装工作结束(包括开孔、接管安装、再循环管道安装、内置加热器保温罩的安装、抽汽管道安装、凝汽器与低压缸连接等)且低压缸扣盖完后，先清理隔离层内的遗留物，再拆除隔离层，对于钢板搭设的隔离层，最好在凝汽器不锈钢管灌水查漏试验时进行拆除，防止拆除过程中动用火焊、磨光机等产生的飞溅物或者拆除物伤及管系。
三 凝汽器管系安装
不锈钢管外观检查及性能试验抽查合格，并且凝汽器验收合格后即可进行凝汽器管系安装工作，主要包括：穿管、胀管、切管、焊管、检验等工序。在不锈钢管安装中，质监员对安装过程要进行监督，并对每道工序进行严格验收。
（1）凝汽器穿不锈钢管
首先穿管工作应在无风沙、雨雪侵袭的条件下进行，施工人员要戴脱脂手套，当被油脂污染时必须更换，严禁用手直接接触不锈钢管和管孔。前后管板在穿管前应使用仪用压缩空气或者小型吹风机对有浮尘的管孔进行吹扫，有条件的可以用白布以脱脂溶剂(酒精、丙醇等)擦拭，除去油污。穿管时应在两端管板和各道隔板处都设专人，使穿管对准各道管孔，避免冲撞。其次穿管时一般应该先穿空冷区部分，这一区域前、后管板处安装着小隔板和挡汽板，安装焊接时容易变形，对中性差，穿管时要有专人在前后管板处引导、检查，防止穿管受阻或划伤不锈钢管。再次穿管时一般按照从上到下的顺序进行穿管。
（2）凝汽器胀管、切管、焊管
对于不锈钢管式凝汽器来说，管系安装一般采取胀焊的方式。管口及工器具的清理工作是胀管、切管、焊管三道工序的重中之重。因此施工环境应保持整洁、干燥，气温保持在0℃以上，前后管板处要搭设工作棚，避免风沙和气温剧变，影响施工质量。一是胀管前对不锈钢管管口周围使用仪用压缩空气或者小型吹风机或者吸尘器进行吹吸，在管孔和冷却管之间不得存在粉尘等杂物，再用浓度大于95％酒精清理干净。一般情况下，胀管每扩管1～3根后即用酒精清洗一次，胀管器可用酒精进行润滑，严禁用黄油等油性物质做润滑剂，防止焊接时出现气孔等缺陷。二是胀口处应平滑光洁，无裂纹、毛刺和显著的切痕。胀口的胀接深度按照制造厂要求进行，一般为管板厚度的75％～90％，但扩胀部分应在管板壁内不少于2～3mm，不允许扩胀部分超过管板内壁。胀接好的管子露出管板尺寸应符合制造厂家要求，厂家无要求时一般为0～0.5mm。三是管子胀好后即可切管，切管后的管口应该光洁、无毛刺。但是同一根不锈钢管胀、切、焊不可同时进行，一侧施焊时另一侧严禁胀、切管等工作，防止热膨胀引起的应力变形。切管工具必须用酒精彻底清洗干净。注意切管时不得用切割机切割，以免粉尘飞入冷却管与管板管孔之间，影响焊接质量。四是管子胀接和焊接程序应根据管束分组情况合理安排，不得因胀接和焊接程序不合理而造成管板变形：胀一侧时，要有专人在另一侧监视，防止不锈钢管从该端旋出损伤。
四 结语
驻马店古城电厂、国电永福电厂和大唐渭河发电厂凝汽器安装采用本安装工艺,安装质量验收良好，机组运行稳定，未发生凝汽器泄漏。不锈钢管式凝汽器管系安装过程看似简单，实则工艺标准要求高，每一道工序环环相扣，任何一道工序出现问题，会直接影响到下一工序的实施。特别是切管这道工序，由于数量巨大，且不锈钢的强度要比铜管高得多，所以施工人员往往采用切割机切管，以及在胀管过程中胀紧力不够，不但影响了焊接质量，并且增加了焊接的难度。因此只有严格按照凝汽器管系安装工序和工艺要求施工，才能保证管系的安装质量。