电站机电管路系统的优化与处理措施

赵世宽 王秋扬

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040）

电站机电管路系统的优化与处理措施

赵世宽 王秋扬

（哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨 150040）

水轮发电机组辅助设备安装主要的工作是管道的安装。它从基础埋设开始到整个电站竣工，贯穿整个机电安装的始末。从工作面的分布看，油、气、水管路像人的血管一样遍布水电站的各个角落。配管工作系统性强且复杂而繁重。本文将主要探讨水电站机电管路系统的优化与处理措施。

水电站 机电 管路系统 优化

在水电站中油、水、气管道常绕过障碍物，改变走向；较长的管道为了减少由于内压力和温度变化产生的附加应力的影响，需要设置伸缩节或Q形弯，要制作各种尺寸的弯头；有时在管道上要引出支管，必须制作三通；管道要改变直径要制作大小头；管道连接用的法兰盘，丝扣以及铜管连接用的活接头等都要在管道安装前做好［1］。

1 水电站机电管路的结构形式

管道的结构型式包括管道的开挖断面型式及所采用的支护型式和材料。因埋藏式管道对围岩的要求除满足覆盖准则外还对围岩的力学性能有一定的要求，一般可视围岩的情况和工程的重要程度采用不衬砌、喷锚、预应力钢筋混凝土、现浇钢筋混凝土、钢管等支护型式和材料。对中、高水头的管道多数是用圆形过水断面，现浇单层钢筋混凝土和埋藏式压力钢管的支护型式。开挖断面的型式要根据工程的布置要求确定，如压力钢管及需设置排水系统的管段可用城门形的开挖断面，其余仍按圆形开挖断面设计。多机组供水的分岔管道，结构型式比较复杂，当电站采用水泵供水时，如系单元供水方式，应尽可能将水泵布置在各机组段内，以缩短管路，减少水力损失，便于运行和检修。

如果是集中供水方式，则应根据电站具体条件，将水泵集中布置在水泵房内［2］。当采用立式深井泵做渗漏或检修排水泵时，其平面位置可根据集水井可能开挖的部位及可以起吊水泵进行检修的条件来确定；其高程应考虑电动机防潮及便于检查维护，一般布置在水轮机层。采用卧式离心泵作机组检修排水时，应布置在足够低的位置，以满足吸程的要求。当电站无专设的排水廊道时，往往将检修排水泵室布置在两台水轮机尾水管之间偏上游侧的地方。水轮机顶盖排水泵可布置在水轮机顶盖上、机坑壁龛内或水轮机层机墩附近。由于射流泵本身无转动部件和电气元件，所以除在安装高程上要考虑汽蚀条件的限制外，在布置方面只要便于操作，能够拆装，可和管路管件同样敷设。如水泵台数较多，容量较大，在泵房内应考虑有拆修的场地。

2 水电站机电管路系统的安装

管道系统根据其工作位置不同分为埋设管道和明设管道。根据管道的材料可分为钢管、铸铁管、铜管、不锈钢管和硬质塑料管等。不同的管道系统各有其不同的安装特点，现简述如下：

2.1 埋设管道安装

埋设管道安装是一项十分慎重丽细致的工作，若发生漏埋、错埋、堵塞、泄漏等问题，造成难以弥补的损失。管道埋设是根据审核无误的图纸，将预制好的管道安装在工作位置上。其安装顺序如下［3］：

（1）确定安装基准。管道的安装基准包括标高，中心位置。标高根据测量部门标在墙壁上的标高点换算，也可根据已安装好的水轮机埋件（如座环）的标高进行换算；中心基准一般依机组中心线或机组中心进行调整。有时在厂外安装管道还需要里程桩号，它由测量部门提供，并有文字依据。

（2）根据安装基准和图纸尺寸焊接管道支架。管道支架由型钢焊接而成，有足够的强度与刚度，防止管道安装后及混凝土浇捣过程中其位置发生变化。

（3）管道吊装找正和固定。根据安装基准和图纸尺寸精心调整管道中心，标高和水平，特别是露出混凝土外的管口位置必须准确，水平部分不许有倒坡。位置调好后，将管子固牢，防止浇混凝土时变形。

（4）耐压试验和封堵。管道焊接后，为了检查焊接和连接质量，以管道工作压力的1.5～2倍水压进行耐压试验，保持压力15min应无渗漏。合格后，将管口封堵，防止混凝土灰浆灌入管内。

2.2 明管安装

2.2.1 明管安装的基本要求

明管安装是在混凝土模板拆除或设备安装固定之后进行的。安装中要符合以下要求：（1）管道的排列要整齐美观，横平竖直，要按管径大小顺序排列，细的在上边，粗的在下边，排管转弯时，各管的弯曲中心都必须在一个公共点上。（2）几根并排管的中心距离要符合要求，照图施工。（3）所有自制管件要符合标准，使用要合理。（4）紧固螺栓长度要合适，一般要露出螺母2～3扣为宜，垫片和涂料要根据不同通流介质，合理使用。（5）安装各种阀件时，注意方向不要装反，以免堵塞或发生事故。（6）管架强度与刚度要足够，形式要实用美观。

2.2.2 明设管道安装

（1）管道支架安装。管道支架形式有吊架、托架和管卡等，根据图纸和管架形式，首先在安装位置划线，确定管架位置，然后把管架焊接在预埋的铁板上或打孔埋设。埋设的管架一定要在混凝土能承重时才允许在上面安装管道。为加快工程进度，最好用预埋铁板的办法，这样又快又准，质量又好。有些管线短走向复杂的管道，根据具体情况，可待管子装配好后，再装管架。（2）管道预装。管道预装是把预制好的管段和管件照图纸顺序连接起来。一般在管道实际工作位置上进行，这样使找正方便、准确、接头严密。

3 管路附件制作的质量控制要点

（1）管子切口质量应符合下列要求：①切口表面平整，局部凹凸一般不大于3mm。②管端切口平面与中心线的垂直偏差，一般不大于管子外径的2%，且不大于3mm。（2）n形伸缩节一般用一根管子煨成，并保持在同一平面。（3）锥形管制作，其长度一般不小于两管径差的3倍，两端直径及圆度应符合设计要求，偏差不超过设计直径的± 1%，且不超过±2mm。（4）公称直径大于或等于800mm的焊接管件应采用封底焊。（5）焊制三通的支管，垂直偏差一般不大于其高度的2%。（6）焊接弯头的曲率半径，一般不小于管径的1.5倍；90°弯头的分节数，一般不少于4节。焊后弯头轴线角度应与样板相符。

4 结语

通过对水电站机电管路系统的相关问题进行分析，能够有效地控制水电站机电的正常运行，并对这些管路进行安装与调试分析，确保整个系统能够得到及时的维护与管理。

［1］陈龙，程永光，郑莉玲.水电站压力管道排水时间计算方法［J］.武汉大学学报（工学版），2014（4）：463-466.

［2］张杰，梁政，韩传军.基于流固耦合的多弯管路系统动力学分析［J］.中国安全生产科学技术，2014（8）：5-10.

［3］王安庆，金宇恒.水动力管路导流降噪装置设计研究［J］.中国水运（下半月），2014（1）：343-346.