運用CAD繪圖改進儀表管路的集中敷設

湯世琦，王 杉，劉萬中

中國石油天然氣第六建設有限公司，廣西桂林 541004

在火力發電廠的鍋爐建設過程中，熱工儀表的管路敷設是不容忽視的施工難點，在立體鍋爐框架內，壓力測點分布在爐前、爐后、爐頂等各個區域，在滿足測量要求的情況下，往往將變送器集中布置在便于檢修的平臺，方便生產操作和巡檢，這樣的布置有利于對鍋爐各部位的有效性監控和及時維修。因此各測點變送器的合理布置、儀表管路的集中敷設就加大了施工難度，不論在外觀布局還是焊接質量上都需全面加強。以往的施工中，管路敷設對于工人技能水平的依賴性過強，造成現場敷設的管路質量參差不齊，施工速度也因人而異，不利于質量及進度控制。為此，本文結合在中國石油吉林石化新建2#鍋爐項目建設中的經驗體會，介紹運用CAD繪圖來指導管路的集中鋪設作業、改進施工作業的方法，使管路敷設標準化，使其可復制可控制。

1 確定變送器平面位置

基于系統圖、流程圖內各壓力、差壓測點的位置，根據規范選取統一的、符合要求的、便于操作的變送器安裝位置，要求壓力測量管路小于150 m，微壓、真空測量管路小于100 m，水位、流量測量管路小于50 m，根據平臺尺寸及通行要求將變送器整體支架位置標注在平臺圖上，與其他專業核對確認位置無沖突無影響。為保證管路敷設的科學性，避免無謂的交叉，要統籌所有集中安裝變送器的管路走向，將變送器排序布置，最后確認變送器平面位置（見圖1）。

2 繪制集中敷設管路的效果圖

經過對變送器位置、排布順序的確認后，需要對變送器前端集中敷設的這部分管路進行樣式設計，不同的敷設樣式或不同的整體布局直接決定著管路的外觀質量，同樣，清晰的管路敷設更有利于生產后的有效觀察和高效檢修。

圖1 變送器平面位置

設計時采用CAD繪圖軟件，繪制變送器、保護箱、導壓管、管配件及支吊架等整體效果圖。首先，根據到貨的變送器型號，平、立兩種安裝形式以及保護箱尺寸與車間操作工進行探討，確定最佳操作高度和變送器支架的制作尺寸、標高，進而確定管路匯集后支吊架標高。結合支架尺寸和標高，根據上文確定的變送器的平面位置圖、平臺尺寸圖紙，合理分配變送器安裝間距、管路安裝間距，確認間距是否便于焊接、安裝管配件等，合理的安裝間距可以提高焊接、安裝效率，且科學美觀。由于管卡為標準件，所以匯集后的管路間距固定為35 mm。在間距和標高都確定后再進行繪圖，可以繪制多種樣式，繪制每種效果圖后與建設單位、監理單位共同探討確認。大多集中敷設管路采用扇形或直角形，本項目采用了扇形樣式（見圖2）。需要注意的是確認的安裝方法、管路的距離、彎曲半徑等均要符合設計及規范要求。

最終，經過各方確認后的扇形布置樣式將作為統一的外觀質量標準，將變送器安裝、管路集中敷設的外觀樣式標準化，用于本項目所有的管路集中敷設中，提高了技術準備效率，外觀質量有了保證。

圖2 集中敷設管路效果

3 繪制各部件安裝圖并標注

在整體效果圖的基礎上將變送器、反吹箱、導壓管、管配件及支架全部繪制在圖內，轉化為安裝圖。鍋爐變送器一般分為壓力變送器和差壓變送器兩種，采用單管路或雙管路測量。為了使整體管路間距保持一致，差壓變送器左右間隔300 mm；壓力變送器分層布置，左右間隔150 mm、上下間隔250 mm。在這樣的布置（見圖3）下所有變送器的管路間距均為150 mm，排列整齊且便于操作，兩層支架的標高分別為1 200 mm和950 mm。

圖3 變送器安裝圖

反吹箱管路間距統一為150 mm，分上、下兩層布置，下層數量比上層多一個時，較為美觀（反吹箱數量為單數），且整體重心下移更為穩固，兩箱上下間距100 mm，左右間距70 mm，每根出氣管路從反吹箱箱體上中心穿板，上層反吹箱頂標高為1 450 mm，支架中間橫撐采用4根50 mm×50 mm×5 mm角鋼制作，兩反吹箱掛耳中心間距310 mm。如反吹箱的數量為雙數，可將箱體上下對稱布置，通過制作“鴨脖彎”調整管路間距，保證整齊布置。

反吹箱氣源由氣源總管提供，為保證分配到各個箱體的反吹管便于巡檢觀察，管路采用從下進氣方式，且與上出管路軸線一致。為保證氣源球閥布置位置成一條直線，要求管工嚴格按圖紙尺寸下料（見圖4），避免出現多余焊接接頭。總管采用DN25不銹鋼管，橫向固定在支架底部，預留一個DN25不銹鋼閥門，交接管道安裝專業對接。這種反吹箱管路一一對應的布置方法，能夠在檢修及巡檢時有效、及時辨認每根管路，不會混淆。

4 繪制管路安裝圖并詳細標注

管路安裝如圖5所示，變送器標高、間距、支架尺寸、管路長度及彎曲角度等均用等比例尺進行標注。此后儀表管工將嚴格按照本圖標高、尺寸及角度下料彎管，所以標注要準確。管路匯集后重量加大、易彎曲，且鍋爐及風機振動較大，用50 mm×50 mm×5 mm鍍鋅角鋼制作框型支架對其進行固定，框架中間每隔1 500 mm加橫撐，增加整體強度，安裝時至少與附近鋼結構滿焊4個對角，保證穩固。

圖4 反吹箱安裝圖

5 選取或制作作業面，下料彎管

選取水平的作業面，可以保證支架及管路的平面度、彎曲度等誤差降到最小。由于本項目地面不平整，采用角鋼拼接制作一個水平工作面（見圖6）。根據管路安裝圖標注的尺寸，先彎制管路上升匯集的部分，所有管路均在預制場水平面內預制。管路彎曲角度可采用角度尺從圖紙量取，也可根據圖紙制作固定角度的管路模型用于比量彎管、批量制作。本項目采用了制作管路模型的方法，實際過程中模型可反復利用，提高了彎管速度。

預制管路期間，儀表工需提前完成變送器支架及管路框架的制作安裝，要求焊接后立即鍍鋅防腐，避免鍍鋅層破壞后生銹，腐蝕不銹鋼管路。管路預制后將管路集中擺放，核查每一組管路的尺寸及角度誤差是否在允許范圍內，確認無誤后集中運至安裝位置，到位后及時安裝，避免搬運、擺放過程中碰彎管路，減小安裝中的誤差。

6 管路安裝后統一連接

每組管路安裝后統一接口位置，管路預留過長的需進行切割，預留焊口，所有安裝管路都應及時封口，保證管內清潔度，杜絕后期測量不準確的情況，及時安裝管卡，且固定牢固，避免管路下沉彎曲，安裝后及時檢查各部件各管路的間距、水平度、彎管角度等是否與圖紙一致，誤差可控、無問題后做好成品保護。

最后，由焊工統一進行全氬弧焊充氬焊接，焊接過程中氬氣量應充足且不能產生角變形，更不能有錯口現象發生。焊接后及時酸洗，需要注意的是，酸洗過程中酸洗膏體或液體不能接觸變送器、鍍鋅管卡、反吹箱、閥體、手輪等其他部件，以免被腐蝕損壞或變色。

圖5 管路安裝圖

圖6 角鋼拼接制作水平工作面

7 結束語

運用CAD繪圖來改進儀表管路的集中鋪設，這種方法在中國石油吉林石化公司新建2#鍋爐項目成功實施，并起到了降本增效的作用，不論外觀質量還是安裝焊接質量都得到了驗證，實現了儀表導壓管路標準化安裝。相信即便是普通儀表工，只要具備基本安裝知識，通過這些安裝圖便能夠順利地完成施工作業。今后可采用三維制圖軟件繪制立體安裝圖，將更好地指導施工。

[1]黃志平.AutoCAD工程軟件在施工放樣中的應用[J].石油工程建設，2001，27（4）：52-53.

[2]李守斌.論電站熱控儀表管路敷設的施工[J].科技促進發展，2011（4）：247-248.

[3]DL/T5210.4-2009，電力建設施工質量驗收及評價規程第4部分：熱工儀表及控制裝置[S].