200MW槽式光热项目集热管及附件安装技术研究

刘云会 张自成

摘  要：该文通过概述努奥二期200MW机组集热管安装的特点和难点，实施了针对性的技术研究和应用：优化施工工序，预制车间实现最大限度的组合集热管和旋转接头，创新采用专用机械倒运和安装集热管及附件，严格按照安装说明及ASME技术规范控制现场安装技术和质量要点，过程中附以专门的成品保护措施。提高了安装效率，缩短了工期，提升了质量，最终风压试验检验一次性合格，顺利完成移交调试。

关键词：集热管  专用机械  风压试验  护罩  真空  焊接

中图分类号：TH69    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）11（c）-0050-02

近年来，国内外开始倡导以节能、环保为主导的太阳能光热发电技术，而采用抛物槽式镜片技术的槽式光热电站更是以技术成熟而著称。在槽式光热电站中，作为吸收光能的主要部件——镜场集热管及其附件，承载着将光能转化成热能的介质（导热油）的输送，其安装精度和气密性直接决定调试、运行期间能否发生泄漏和安全平稳运行。

1  摩洛哥200MW槽式光热项目集热管特点及安装难点

1.1 集热管特点

（1）摩洛哥槽式光热电站镜场，采用UVAC80型号集热管。UVAC80基于第7代真空收集管，发展于RIOGLASS光热系统。

（2）槽式反射镜HCE集热管作为光热电站传热介质导热油的运输路径，外层为附着抗反射层的玻璃管，内部为不锈钢管，附着吸热层。在玻璃管与不锈钢管之间有抽真空及真空监测装置。同时在玻璃管与不锈钢管连接处有膨胀节，每根HCE集热管直径φ80mm，长度L=4386mm。

1.2 项目难点

（1）该项目的集热管采用全部最新技术制造，属于真空管，易碎。

（2）工程量大，共计400多个个导热油回路，6万多根集热管，全长约270km，焊口约6.3万个，焊口探伤比例100%，遍布在约6km2镜场。

（3）没有同样项目的成熟安装经验可以借鉴参考。

（4）执行标准等级高，执行ASME标准。

（5）安装工期短，计划工期仅8个月。

2  集热管及附件安装过程及步骤技术研究创新

根据现场的实际情况，业主安全管理要求、执行标准、验收标准和工期要求，集热管安装效率的关键在于如何优化施工工序，减少现场焊接工程量，减少装载、倒运次数，提高探伤效率减少交叉影响，减少脚手架搭设，优化吊装方法，加强成品保护，等方面去优化施工工序和策划施工机械。对此项目部在工程策划阶段就对施工工序、安装方法、专用机械的设计、过程质量控制、成品保护就进行了策划。

2.1 优化施工工序

经研究采用的施工工序如图1所示。

2.2 严控储运、现场二次倒运：卸车、运输、安装过程中严格做好成品保护

（1）集热管储运是采用集装箱，每个集装箱内装有2件条板条箱（crate），每件条板箱内部装有166件UVAC80管。

（2）卸车操作要点：叉车操作人员需要有操作资质证;叉车进入集装箱的平台必须与集装箱平齐，避免有台阶发生振动;靠近条板箱时要小心操作，叉车臂渐渐机动靠近条板条箱;小心避免损坏集热管。

2.3 优化预组合

（1）根据每个LOOPHCE管的数量，最大化地对集热管及旋转接头在车间组合，制作专门的预组合框架和对口模具并划定专用区域。减少对口时间，加快组合速度，提高组合质量。

（2）根据每个回路的数量，采用3根HCE管组合成一组，然后使用专用托架运到现场进行安装。旋转接头组合至仅剩余与集热管连接焊口。此方法可减少65%的现场焊接量。合理安排探伤时间，可在车间集中完成65%的探伤量。

2.4 过程成品保护

集热管组合件放置在框架上，中间设置橡胶隔离垫进行隔离防止直接接触金属框架发生碰撞损坏。组合的HCE保留集热管外侧的包装物、固定牢靠、焊口处绑扎3mm的隔热带，保留原包装封堵，防止异物进入。

2.5 集热管安装前镜组、支架就位

（1）镜组位置。安装前，SCA镜组及框架安装验收完并旋转至“安装位置”。

（2）HCE支架安装。将集热管固定在集热管支架上，并用管夹固定牢靠（要求管夹固定在焊口位置，管夹距离集热管两端法兰处不小于5mm，管夹螺栓M5按设计扭矩拧紧。

（3）集热管方向。安装过程中注意集热管中半球面朝北，这样保证吸收装置朝着天空。

3  结语

通过对集热管及附件安装技术研究和创新应用，优化车间组合，创新使用专用运输安装一体化机械、可移动一体式HCE管焊接平台，创新使用成组风压试验分配器;在储运、现场二次倒运和安装过程使用专用托架，严格做好成品保护和质量控制，保证了现场整个施工过程中无任何集热管损坏的现象;严守安装工序要求和技术要求，集热管一次定位固定验收合格;减少现场焊接工程量，焊口100%射线探伤合格，风压试验过程中集热管无任何泄露现象。

尤其是采取车间组合集热管减少现场焊接工程量，现场采用装车、运输、吊装、焊接一体化专用机械安装的方式，全镜场6万多根集热管，实际仅用6个月时间就全部安装焊接完成，比原计划时间提前2个月。焊接合格率也達到了前所未有的高度。

参考文献

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