郭志健,温志华
(1.华能江西分公司,江西 南昌 330029;2.华能瑞金电厂,江西 赣州 341108)
在电厂基建过程中,设备质量是基础,施工质量是关键,调试质量是保障,因此,工程施工质量控制是建设质量的中心环节,对机组投产后的安全性、经济性、可靠性至关重要。
工程施工质量的控制是全过程、全方位的,包括建立健全质量管理体系,完善质量管理制度,加强施工队伍预控,加强施工过程质量监控等。本文由面到点把握质量管理的主要矛盾,侧重于各专业施工过程质量管理关键控制点的控制。
(1)主厂房大体积混凝土的施工质量控制。主厂房是一个工程量大、施工时间集中、技术难度大的关键性工程,其基础大体积混凝土的一次浇筑时间长且需连续浇筑,若浇筑工艺或措施不到位,容易出现侧面或混凝土表面的收缩裂缝[1]。其质量控制措施主要包括:设计一个合理的配合比,合理选用水泥、砂石等原材料;掺入的优质粉煤灰不超过10%,砂率应比普通的混凝土提高1% ~2%,泵送混凝土的坍落度控制在8~10 cm,坍落度每小时损失值不大于30 mm;基础侧模板采用螺栓对拉的形式,避免连续泵输送混凝土时外侧模支撑系统发生胀模或跑模,防止大量混凝土流出;防止现场混凝土过振,混凝土浇筑成形6~18 h后及时养护,养护时间不得小于14 d。
(2)现浇框架的施工质量控制。主厂房、泵房、煤仓间等框架柱一次浇筑高度均在6 m以上,箍筋间距密,混凝土强度等级高,水泥用量大,混凝土稠度较高,易在箍筋之间挂混凝土,造成振捣棒插入困难。主要质量控制措施:柱的混凝土级配设计在满足其他指标的条件下,确保好的流动性;在浇筑时应先泵入200mm左右高度同级配砂浆,每次下料厚度不应超过振捣棒功率规定值;浇筑过程必须连续一次到顶,中间不允许停歇,以防止混凝土假凝造成夹层;在柱模板外侧用附着式振动器或木榔头敲击,保证不漏振;柱模板下口应抹水泥砂浆托盘,并在混凝土浇筑前提前对缝隙封堵,保证不漏浆。
(3)烟囱施工质量控制措施。在滑模施工中始终保持平台的水平,防止筒体垂直偏差;采用平台倾斜法纠偏,防止筒体扭转;防止混凝土拉裂,在滑升过程中,随时检查混凝土外观,当混凝土出现拉裂时检查模具是否变形以及提升和浇捣速度是否过慢,以每天滑升3~4 m为最佳。
(4)冷却塔施工质量控制措施。控制好筒壁模板的安装质量,首先要控制内模安装质量,尤其是内模支撑加固,内模支撑牢固后对模板拼缝进行控制,然后根据内模安装尺寸进行外模的安装,以保证筒壁中心半径;严格控制混凝土的配合比,满足筒壁混凝土抗渗、抗冻等特殊要求;在水平施工缝处采用凹凸接口,使新浇筑混凝土与下层水平施工缝混凝土牢固密切配合,避免渗漏;在整个施工过程中采用斜半径控制法,解决对中、模板半径及模板倾斜度问题,保证筒壁的外形流线及几何尺寸。
(5)设备基础及二次灌浆的质量控制。准确把关基础的定位放线、高程水准点和基础的外形尺寸;保证设备基础模板支撑牢固,满足强度、刚度及稳定性要求,不得漏浆;根据设备基础特征确定灌浆施工方法,操作条件差时,可以制作高位灌浆料斗,灌浆料浇注时,应从单侧倒料以保证设备灌浆料填充密实;二次灌浆不得分次灌浆,外缘的灌浆层应平整美观,灌浆不能使地脚螺栓歪斜或影响设备的安装精度[2]。
(6)清水混凝土施工质量的控制。清水、混凝土的配合比设计应使混凝土在满足强度、耐久性以及观感质量要求的前提下具有良好的施工性能;严格控制原材料,特别是水泥熟料成分必须稳定,以免产生混凝土色差,也要防止砂石质量不稳、色差过大;按事先制订的浇灌方案进行浇灌,比如梁和模板同时浇灌、执行分层浇筑振捣以防止漏振或欠振;浇灌完毕后,应及时、足时覆盖浇水养护,避免出现混凝土强度不足、颜色不均的现象。
在锅炉安装过程中,受热面清洁度、受热面焊接、炉顶密封、空气预热器密封及炉墙保温等是锅炉安装质量的控制主线[3]。
(1)锅炉安装前检验。原材料(包括管材及其焊口、鳍片、合金附件)材质复查,合金材质100%光谱复查;原材料测厚检查,采用测厚仪测量受热面的弯管、厂家焊缝、管口处的壁厚是否大于最小设计壁厚,否则进行换管处理;厂家焊缝质量抽查,受热面焊口射线探伤抽检5‰,每种管座焊缝至少抽1个进行表面探伤,高温过热器、高温再热器管座角焊缝无损探伤抽检10%,每种集箱手孔管座焊缝表面探伤抽检20%,减温器进水管座角焊缝、内套筒定位螺栓焊缝进行100%表面探伤。
(2)锅炉受热面清洁度控制。超临界锅炉内部清洁度是导致“四管”爆管直接原因之一,因此,在安装过程中对所有受热面管子在组合前逐根进行空气吹扫和通球试验,对集箱进行100%内窥镜清洁度检查,确保集箱内部及各接管座处不存在异物而造成爆管;锅炉吹管后,将高温再热器、屏式过热器及末级过热器小集箱盲管割开,使用内窥镜对其内部再次进行检查,对其内沉积的杂物进行彻底清理。
(3)锅炉本体安装工艺控制。对部分变形较大的管屏,先热校再组装,加热温度严格控制在钢材临界点温度以下且升温、降温速度控制在允许范围内;在安装过程中,如发现受热面管子尺寸不符合要求,必须采用机械加工方法,严禁采用火焰切割,以防钢材组织发生变化;受热面对口时,避免错口、折口,禁止强力对口,以减少附加应力;锅炉的各部位相对尺寸须按图施工,符合设计要求,满足管排膨胀要求,否则须及时调整。
(4)炉顶密封的质量控制。炉顶密封件安装位置、安装尺寸、热膨胀位移等符合图纸设计要求;部分密封间隙根据实际形状切割密封板而进行密封;做好密封板的焊接质量控制,焊缝符合图纸要求,如要求密封双面焊、梳形板和管壁间严禁管壁咬边、搭接焊口应满焊无夹渣,要求无错焊、漏焊、假焊等;密封件与管子、集箱等受热元件相碰时,可对密封件进行切割修补,保证气密性和表面平整度,即密封件平面挠度≤5 mm,密封件接口局部不平度≤5 mm。
(1)汽轮机本体安装质量的控制。在安装过程中,对基础铲平、垫铁安装、基架与轴承座的安装就位、轴承的检修安装、轴瓦调整垫块的接触面检查、低压缸组合、高中压缸内部套找正、汽缸负荷分配、汽封间隙的测量调整、发电机穿转子等施工工艺,严格按照厂家设备安装要求、有关技术规程规范及标准进行质量控制,控制好汽轮机通流部分间隙及汽封间隙和轴振,从而确保汽轮机热耗小于合同值。
(2)汽轮机辅机安装质量的控制。严控给水泵组联轴器找中心及连接、耦合器安装、基础二次浇灌、油系统冲洗;严控给水泵汽轮机和给水泵组(包括前置泵、给水泵、耦合器)轴颈振动双幅值、轴瓦温度、推力瓦温度、回油温度等;循环水泵安装质量控制应注意泵组找摆度、推动瓦及导向瓦块修刮接触检查、油系统冲洗和基础二次浇灌等;凝汽器安装质量控制应注重冷却水管穿管、胀管质量和焊接质量,保证管孔正常通球,收球率大于95%,灌水试验一次成功并24 h无渗漏现象,凝汽器真空严密性试验≤0.2 kPa/min等。
(3)汽轮机汽水系统、润滑油系统清洁度的控制。润滑油管道和汽水管道安装前采取“三集一定”的管理方式,即集中领料、集中下料、集中送料、定点放置;安装前进行喷砂除锈、压缩空气吹净,保证管道内部没有片状锈皮;管道切割严禁使用气割,焊接必须采用氩弧焊打底或全氩焊接工艺,安装好的管道和管道临时开口须及时封堵,防止异物进入;禁止随意在已安装的管道上用气焊开仪表孔、疏水孔;注意凝汽器安装过程中的不清洁问题,即先进行凝汽器喉部施焊,再进行凝汽器内部安装,然后彻底清理后穿铜管。油系统冲洗结束即油质合格后,及时进行系统的调试,如油压整定、油泵的连锁保护、冷油器切换、油压低保护以及其他项目的调试等,机组试运后定期监测油液的污染程度。
(1)电气专业重点控制好发电机、主变压器、6 kV开关柜、封闭母线、接地地网等主要设备的安装工艺,其中发电机本体在安装过程中必须严格按照制造厂图纸、说明书和相关收技术规范,重点控制好发电机外端盖安装、氢气冷却器及罩安装、出线罩安装完后密封焊、轴密封装配等工艺质量,发电机定子绕组水路水压试验、转子气密性试验、氢气冷却器水压试验、定子单独气密性试验、发电机整套风压试验等符合设计要求。
(2)热控装置的质量控制措施为:取源管安装坡度、坡向符合规范,弯曲弧度≥3D,椭圆度≤0.2D,尽量采用集中布置方式,管束转向弯度一致;固定支架间距均匀一致,横平竖直、吊架垂直美观一致;电缆、导线无明显交叉,与热源表面的距离符合要求(平行敷设≥0.5 m,交叉敷设≥0.2 m);阀门安装规范统一、高度适中、操作方便;集中布置的仪表安装工艺规范、指示正确、间距均匀;执行机构拉杆动作灵活、平稳、无卡涩,拉杆长度≤5 m,开关方向标识清晰。
(3)电缆敷设质量控制:桥架安装路径和断面布置合理、无空置层,安装高度合理,便于检查巡视;敷设时要求排列整齐、牢固、弯度一致、无交叉,进屏柜处排列整齐;及时挂标志牌,号牌标识清晰;电缆保护金属软管两端固定牢靠,长短适宜;交流单芯电缆的固定夹具不构成闭合磁路;电缆的金属护层或屏蔽层接地可靠,接地线截面符合规范要求。
焊接质量直接影响机组安装质量,焊接质量管理重点是焊接过程监控和焊口质量检验。超(超)临界机组常用的高合金钢,如T/P91,T/P92,E911,T/P122等,其焊接性较差,易出现冷裂纹、焊接接头脆化、焊接热影响(HAZ)区软化等问题,需在施焊过程中重点加强以下几方面的控制[3]:焊前预热温度,温度过高易产生夹丝、未焊透缺陷,还会加重根部氧化;手工钨极氩弧焊打底时,注意管道内部氩气充满且稳定后方可进行根层焊接,以防止根层氧化;电焊填充时,除第1层外,采用多层多道焊工艺,焊层厚度以等于焊条直径为宜,焊道宽度以焊条直径的3倍为宜;控制好层间温度,同时注意层间清理检查,上层检查合格后及时进行次层焊接;焊接电流大小适中,保证铁水拉得开,熔池清晰,熔合良好;焊后热处理时,为提高焊接接头的冲击韧性值,应采用较低的升降温速度(低于标准要求)和较长的恒温时间。热处理完成后,及时进行硬度、金相及无损探伤检验。
把握住各专业的施工质量控制要点,是整个火电工程建设质量管理的关键,施工质量控制要点包括:土建专业的主厂房大体积混凝土、现浇框架、烟囱、冷却塔、设备基础及二次灌浆等质量控制;锅炉专业的安装前检验、受热面清洁度、本体安装工艺、炉顶密封等质量控制;汽轮机专业的本体安装、辅机安装、汽水系统及润滑油系统清洁度等质量控制;电气专业的发电机、主变压器等主要设备的安装工艺、热控装置的安装工艺、电缆敷设质量等;T/P91,T/P92,E911,T/P122等高合金钢的焊接质量控制。
[1]邱海亮.提高火电厂土建施工质量的措施分析[J].中国高新技术企业,2009(15):161-162.
[2]吴伟逊.浅议火力发电厂安装工程施工中的质量控制[J].山西建筑,2007(20):204 -205.
[3]温志华,杨行炳,万骥.浅谈超临界锅炉安装质量的控制要点[J].锅炉技术,2009,40(2):52 -54.