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【摘 要】 在低碳节能的大背景下，火力发电企业管道的稳定设计和施工的重要性已不言而喻。在火力发电厂中，管道是核心组成，其运行的稳定性和安全性，对生产安全性和运行经济性有十分重要的影响。
【关键词】 火力发电厂；管道稳定设计；施工技术
引言：
火力发电厂应该通过对成本的控制，提高在市场中的竞争水平，为此，应该提高管道稳定性，降低施工难度水平和设计的复杂性，在施工和设计的过程中，满足质量的要求，针对施工的实际水平，将主要的设计工序和施工工序为以下几种：设计、制作管道、运送现场、组装管道、焊接横缝、试验、防腐、调试安装。同时，对火力发电厂实施综合性管理，对建设用地进行合理使用。
一、前期设计与制作
（一）管道的选线
1.首先要考虑的问题是线路选线
在进行管道的线路选线的选择时，要注意以下几个方面的内容：（1）对于国家和行业规定的设计标准与规范要严格执行，按照法律法规依法实施；（2）线路选线要贯彻安全的原则，保证管道在长期的运行中可靠、安全，尽量在线路选择中优化比选，降低不利因素对其产生的影响；（3）线路的走向要进行合理的选择，要努力达到线路的顺直，尽量减少线路的长度，节约钢材，节省投资；（4）尽量将施工中的难点、不良路段、地震活跃带等绕开；（5）在确定好线路的大体走向之后，尽量选择沿着大中型河流的穿跨越位置。（6）最后，线路的选择要注重环境的保护和水土的保持。
2.管道的设计
在火力发电厂中，管道设计一般采用的是规范解析法来进行计算的，在对以往的工程进行经验总结之后得出，采用有限元法计算确定的管壁厚度要比一般采用规范解析法确定的管壁厚度小一些，这样可以起到节约工程投资的效果。
3.管道的结构复核
管道的结构应力复核一般采用的是《水电站压力钢管设计规范》（SD144-85）中的分析方法来进行计算，管道斜井下段及下平段岔管处可超过钢材的允许应力，但应小于钢材的屈服应力值。
（二） 管道制作
在钢板生产及卷板能力许可的情况下，管节长度越长，管节数及瓦片张数越少，相应的下料、切割、卷板、焊接、起重运输的工作量也就越小，因此，必须合理制定管节长度。传统管道制造是在瓦片组成整圆、纵缝焊接完成并调圆完毕的情况下装焊加劲环，由于焊接收缩应力在整个圆周均匀分布，产生的管道圆度变形很小。现在很多火力发电厂管道制造受制于特殊的施工环境，为尽量减轻洞内工作量，需要在厂内纵缝未焊接的情况下，对瓦片进行加劲环装焊。
（三）焊接纵缝
在制造管道的过程中，焊接是十分重要的环节，其质量水平会对项目安全性产生影响，因此，在制造的过程中，应该对焊接工序进行严格控制，在进行焊接之前，应该进行工艺评价和焊接试验工作，对施工科学水平进行指导，提高焊接质量，按照相关规定进行清理、定位和预热等，满足焊接环境的需求。焊接施工人员应该在参与培训之后，取得合格证才能上岗，具有一定的工作经验，在施工之前，对焊接工人进行详细的技术交底工作，定期举办培训工作，并对施工水平进行考核，按照作业指南的规定进行焊接。质量检测员应该在焊接工作完成之后，使用专业仪器进行检查，如果焊缝无明显质量问题，则进入下一施工环节，若不满足施工要求的规定，应该及时返修。
（四）管道防腐
在对焊接工作进行检查之后进行管道防腐的工作，在涂装之前，应该对管道表面进行预处理，清除表面油脂、毛刺等，在管道的内壁使用等级较高的喷涂材料，保持整个涂装工作在车间内部进行，改善防腐的工作环境，提高管道质量水平，在完成焊接之后，喷刷涂层，提高其均匀水平，满足效率和质量的要求，聘请专门的施工人员进行喷涂工作，保证操作人员具有较高的素质水平。在安装管道的过程中，使用转点方式对坐标原点进行确定，同时放线，对桩号位置进行确定，并将此作为基础进行安装工作。
二、管道防冻保温设计
管道的防冻方式通常包括保温和伴热2种方式。管道保温是常用的防冻方式，为了防止管道或设备被冻坏，需根据介质间断的时间计算出保温层的厚度，以防止或延长冻结时间。管道保温的结构主要包括保温层、保护层。
（一）保温材料的选用
1.管道的保温材料应满足以下要求：
热导率小。一般λ值≤0.14W/（m·℃），在特殊情況下，λ值也应≤0.233W/（m·℃）通常保温材料是固体和气体的混合体，它受传导、对流及辐射3种传热因素的影响。同一种保温材料由于原料成分、配比、制作方法不同，它的导热系数也不相同。保温材料的热导率一般根据测试求出。
2.堆密度小。富于多空性的保温材料堆密度小，一般保温材料的堆密度不宜超过300kg/m3。
3.耐热温度高且不宜燃烧。保温材料要局部一定的耐热性能，保证在高温条件下不发生改变性能及高温燃烧。
4.具有一定的机械强度。保温材料及其制品应具有一定的机械强度，其抗压强度应≥0.3Mpa。只有这样才能保证保温材料及其制品，在本身自重及外力作用下不发生变形或破坏，才能更好的满足使用及施工要求。尤其在管道架空敷设时，由于检修时高空作业十分不便，因此更应注意选用机械强度较高的保温材料及制品。
（二）防冻保温管道的布置
1.埋地敷设的管道，要布置在冻土层以下，保证管道所处最低环境温度高于冷凝点，防止结冻。
2.埋地敷设的水管道引出地面时，应在冷却水输入口总管上设置切断阀门、防冻排水阀以及长流水等措施。
3.水管道在架空布置时，应避免“盲肠”管段，以避免介质结冻。
4.水平管道最低点应布置放水点，在机组检修时将水放空以达到防冻的目的。
三、管道支架的设计 支吊架是火电厂管道设计的重要内容，主要起承受管道荷载、合理约束位移、限制扭矩过大、防止应力集中以及减少管道振动等作用，因此其合理设计直接关系到管道的稳定性以及安全与经济运行。管道支架的设计原则主要有：
1.固定支架设计原则
固定支架能够承受管道各方向荷载，并限制位移及扭矩，相比其他类型支吊架，其对管道的稳定性至关重要，建议在条件允许时，尽可能多设置固定支架。
2.滑动及导向支架的设计原则
滑动支架仅能够承受管道的竖直荷载，并允许有少量热位移，在烟风道中广泛使用。通常通过在其与生根面间加装聚四氟乙烯板来减少滑动摩擦阻力。常见的失效形式为失载脱空"接触面位移受阻"支撑件破坏等。在设置时，应充分考虑支点的位移，防止管道晃动，并核算支撑件的强度。
导向支架是限制了水平位移的滑动支架，通常在烟风道中设置导向支架以限制水平位移及平衡盲板力，管道四个方向设置导向支架可以固定管道中心點，但相比固定支架，其无法限制管道角位移。相比滑动支架，还需着重校核导向挡板的强度。
3.刚性吊架设计原则
刚性吊架与滑动支架的功能类似，能够承受管道竖直向下荷载，并允许管道有少量的水平位移，《火力发电厂汽水管道设计技术规定》要求拉杆与竖直方向的角度不超过4°，否则需要偏装。刚性吊架常见的失效形式为向上脱空、拉杆弯曲、失载倾斜等，因此设计时应充分考虑管道荷载以及吊点在各个方向的位移。相比弹簧吊架，其为刚性连接，对管道约束性更强，因此应尽量多设置刚性吊架。对于荷载较重的矩形风道，宜采用横担型式，稳定性会更好。
四、结束语
火力发电厂应该通过对成本的控制，提高在市场中的竞争水平，为此，应该提高管道稳定性，降低施工难度水平和设计的复杂性，在施工和设计的过程中，满足质量的要求。在设计和施工时，应结合相应的技术指标严格按规程进行，同时做好实验和工序验收工作，如此才能保证管道质量和安全，为企业实现有效的节能效果和经济价值提供保障。
参考文献：
[1]申娜.电厂高、低压加热器疏水管道的设计[J].科技信息，2014，10：78+91.
[2]刘翔宇，柳青.火力发电厂汽水管道常用设计参数计算软件的开发研究[J].山西煤炭管理干部学院学报，2014，01：38-39+42.
[3]唐璐，孙中元，李英.高温再热蒸汽管道下沉原因分析及处理[J].广东电力，2014，01：5-8.
【关键词】 火力发电厂；管道稳定设计；施工技术
引言：
火力发电厂应该通过对成本的控制，提高在市场中的竞争水平，为此，应该提高管道稳定性，降低施工难度水平和设计的复杂性，在施工和设计的过程中，满足质量的要求，针对施工的实际水平，将主要的设计工序和施工工序为以下几种：设计、制作管道、运送现场、组装管道、焊接横缝、试验、防腐、调试安装。同时，对火力发电厂实施综合性管理，对建设用地进行合理使用。
一、前期设计与制作
（一）管道的选线
1.首先要考虑的问题是线路选线
在进行管道的线路选线的选择时，要注意以下几个方面的内容：（1）对于国家和行业规定的设计标准与规范要严格执行，按照法律法规依法实施；（2）线路选线要贯彻安全的原则，保证管道在长期的运行中可靠、安全，尽量在线路选择中优化比选，降低不利因素对其产生的影响；（3）线路的走向要进行合理的选择，要努力达到线路的顺直，尽量减少线路的长度，节约钢材，节省投资；（4）尽量将施工中的难点、不良路段、地震活跃带等绕开；（5）在确定好线路的大体走向之后，尽量选择沿着大中型河流的穿跨越位置。（6）最后，线路的选择要注重环境的保护和水土的保持。
2.管道的设计
在火力发电厂中，管道设计一般采用的是规范解析法来进行计算的，在对以往的工程进行经验总结之后得出，采用有限元法计算确定的管壁厚度要比一般采用规范解析法确定的管壁厚度小一些，这样可以起到节约工程投资的效果。
3.管道的结构复核
管道的结构应力复核一般采用的是《水电站压力钢管设计规范》（SD144-85）中的分析方法来进行计算，管道斜井下段及下平段岔管处可超过钢材的允许应力，但应小于钢材的屈服应力值。
（二） 管道制作
在钢板生产及卷板能力许可的情况下，管节长度越长，管节数及瓦片张数越少，相应的下料、切割、卷板、焊接、起重运输的工作量也就越小，因此，必须合理制定管节长度。传统管道制造是在瓦片组成整圆、纵缝焊接完成并调圆完毕的情况下装焊加劲环，由于焊接收缩应力在整个圆周均匀分布，产生的管道圆度变形很小。现在很多火力发电厂管道制造受制于特殊的施工环境，为尽量减轻洞内工作量，需要在厂内纵缝未焊接的情况下，对瓦片进行加劲环装焊。
（三）焊接纵缝
在制造管道的过程中，焊接是十分重要的环节，其质量水平会对项目安全性产生影响，因此，在制造的过程中，应该对焊接工序进行严格控制，在进行焊接之前，应该进行工艺评价和焊接试验工作，对施工科学水平进行指导，提高焊接质量，按照相关规定进行清理、定位和预热等，满足焊接环境的需求。焊接施工人员应该在参与培训之后，取得合格证才能上岗，具有一定的工作经验，在施工之前，对焊接工人进行详细的技术交底工作，定期举办培训工作，并对施工水平进行考核，按照作业指南的规定进行焊接。质量检测员应该在焊接工作完成之后，使用专业仪器进行检查，如果焊缝无明显质量问题，则进入下一施工环节，若不满足施工要求的规定，应该及时返修。
（四）管道防腐
在对焊接工作进行检查之后进行管道防腐的工作，在涂装之前，应该对管道表面进行预处理，清除表面油脂、毛刺等，在管道的内壁使用等级较高的喷涂材料，保持整个涂装工作在车间内部进行，改善防腐的工作环境，提高管道质量水平，在完成焊接之后，喷刷涂层，提高其均匀水平，满足效率和质量的要求，聘请专门的施工人员进行喷涂工作，保证操作人员具有较高的素质水平。在安装管道的过程中，使用转点方式对坐标原点进行确定，同时放线，对桩号位置进行确定，并将此作为基础进行安装工作。
二、管道防冻保温设计
管道的防冻方式通常包括保温和伴热2种方式。管道保温是常用的防冻方式，为了防止管道或设备被冻坏，需根据介质间断的时间计算出保温层的厚度，以防止或延长冻结时间。管道保温的结构主要包括保温层、保护层。
（一）保温材料的选用
1.管道的保温材料应满足以下要求：
热导率小。一般λ值≤0.14W/（m·℃），在特殊情況下，λ值也应≤0.233W/（m·℃）通常保温材料是固体和气体的混合体，它受传导、对流及辐射3种传热因素的影响。同一种保温材料由于原料成分、配比、制作方法不同，它的导热系数也不相同。保温材料的热导率一般根据测试求出。
2.堆密度小。富于多空性的保温材料堆密度小，一般保温材料的堆密度不宜超过300kg/m3。
3.耐热温度高且不宜燃烧。保温材料要局部一定的耐热性能，保证在高温条件下不发生改变性能及高温燃烧。
4.具有一定的机械强度。保温材料及其制品应具有一定的机械强度，其抗压强度应≥0.3Mpa。只有这样才能保证保温材料及其制品，在本身自重及外力作用下不发生变形或破坏，才能更好的满足使用及施工要求。尤其在管道架空敷设时，由于检修时高空作业十分不便，因此更应注意选用机械强度较高的保温材料及制品。
（二）防冻保温管道的布置
1.埋地敷设的管道，要布置在冻土层以下，保证管道所处最低环境温度高于冷凝点，防止结冻。
2.埋地敷设的水管道引出地面时，应在冷却水输入口总管上设置切断阀门、防冻排水阀以及长流水等措施。
3.水管道在架空布置时，应避免“盲肠”管段，以避免介质结冻。
4.水平管道最低点应布置放水点，在机组检修时将水放空以达到防冻的目的。
三、管道支架的设计 支吊架是火电厂管道设计的重要内容，主要起承受管道荷载、合理约束位移、限制扭矩过大、防止应力集中以及减少管道振动等作用，因此其合理设计直接关系到管道的稳定性以及安全与经济运行。管道支架的设计原则主要有：
1.固定支架设计原则
固定支架能够承受管道各方向荷载，并限制位移及扭矩，相比其他类型支吊架，其对管道的稳定性至关重要，建议在条件允许时，尽可能多设置固定支架。
2.滑动及导向支架的设计原则
滑动支架仅能够承受管道的竖直荷载，并允许有少量热位移，在烟风道中广泛使用。通常通过在其与生根面间加装聚四氟乙烯板来减少滑动摩擦阻力。常见的失效形式为失载脱空"接触面位移受阻"支撑件破坏等。在设置时，应充分考虑支点的位移，防止管道晃动，并核算支撑件的强度。
导向支架是限制了水平位移的滑动支架，通常在烟风道中设置导向支架以限制水平位移及平衡盲板力，管道四个方向设置导向支架可以固定管道中心點，但相比固定支架，其无法限制管道角位移。相比滑动支架，还需着重校核导向挡板的强度。
3.刚性吊架设计原则
刚性吊架与滑动支架的功能类似，能够承受管道竖直向下荷载，并允许管道有少量的水平位移，《火力发电厂汽水管道设计技术规定》要求拉杆与竖直方向的角度不超过4°，否则需要偏装。刚性吊架常见的失效形式为向上脱空、拉杆弯曲、失载倾斜等，因此设计时应充分考虑管道荷载以及吊点在各个方向的位移。相比弹簧吊架，其为刚性连接，对管道约束性更强，因此应尽量多设置刚性吊架。对于荷载较重的矩形风道，宜采用横担型式，稳定性会更好。
四、结束语
火力发电厂应该通过对成本的控制，提高在市场中的竞争水平，为此，应该提高管道稳定性，降低施工难度水平和设计的复杂性，在施工和设计的过程中，满足质量的要求。在设计和施工时，应结合相应的技术指标严格按规程进行，同时做好实验和工序验收工作，如此才能保证管道质量和安全，为企业实现有效的节能效果和经济价值提供保障。
参考文献：
[1]申娜.电厂高、低压加热器疏水管道的设计[J].科技信息，2014，10：78+91.
[2]刘翔宇，柳青.火力发电厂汽水管道常用设计参数计算软件的开发研究[J].山西煤炭管理干部学院学报，2014，01：38-39+42.
[3]唐璐，孙中元，李英.高温再热蒸汽管道下沉原因分析及处理[J].广东电力，2014，01：5-8.