帶直管段的閥門、管件設備快速定位安裝技術分析

曾金生

（五冶集團上海有限公司，上海 201900）

隨著鋼鐵產業的快速發展和產業結構的優化調整，高端鋼鐵品種的生產成為趨勢，產品質量要求也越來越高，隨著生產技術與生產工藝的提升進步，生產線工藝介質管線更加錯綜復雜，工藝控制參數要求越來越精準，在高度智能化、自動化的形勢逼迫下，各類儀表設備的使用量也隨之大量增加。

在汽車板、家電板、硅鋼產品生產線中，流量孔板、流量計、流量控制閥、調節閥、壓力或溫度控制調節類等閥門、管件設備在各種介質管線上大量使用，對測量的精度要求也特別嚴格，尤其是在進入工業退火爐階段，這些高端鋼鐵產品質量爐子的優劣是關鍵，工業爐內各類保護氣體及燃燒介質的控制尤為重要，同時各種介質的配比精度也是整個爐子的控制重點及難點，要求各種介質的配比精確，控制精準，否則，可能嚴重影響產品的質量，浪費各種能源介質，也可能出現安全事故。這其中不乏使用帶上下游直管段、帶焊接短管可直接與工藝管道對口焊接的儀表設備，例如，在湛江鋼鐵1550 冷軋工程2 條無取向硅鋼（俗稱電工鋼）生產機組上均使用了帶上下游直管段的角接取壓流量孔板組件，共100 余套。

在實際工程項目中，這些儀表設備一般比工藝管道類閥門、管件到貨晚很多，在工藝管道安裝階段，不能同步完成安裝，需在工藝管道基本安裝完成后再快速完成安裝，確保快速完成施工進入調試階段，并確保安裝的規范性和測量數據的精準性。因此，對此類儀表設備的快速安裝方法研究很有必要，并可以擴展至相似管件閥門和管道的安裝中去使用。

1 傳統的安裝方法

目前，各類帶直管段的儀表設備、管件閥門與工藝管道對口焊接時常用以下兩種方法：（1）對于一般直徑較小的工藝管道，儀表設備不重，用人工手持儀表設備與工藝管道對；（2）對于直徑較大工藝管道，儀表設備比較重，常用手拉葫蘆加三角架的方法來調整帶直管段的儀表設備、管件閥門與工藝管道的位置再進行對口焊接。這兩種方法都存在一個共同的缺點，就是對口焊接的誤差較大，對口的平直度難以準確控制，或是要經過多次對口定位點焊、對口平直度測量、拆除等循環操作，而第二種方法尤其費工費力，工效較低。

2 快速安裝方法

該快速安裝方法首先是利用現場標準材料加工一對用于帶直管段的閥門、管件設備與工藝管道對口定位的工裝工具；其次，把該工裝工具長度的一半均勻點焊在兩側工藝管道的正下方表面上；最后，把儀表設備至于該工裝工具上面進行對口焊接，該工裝工具有三方面的作用：（1）延伸原有工藝管道的平直度；（2）為儀表設備安裝時的支撐體系；（3）作為工藝管道與帶直管段的閥門、管件設備對口連接時平直度的驗證檢測工具。

2.1 對口定位工裝的設計

根據工業金屬管道工程施工規范要求，管子對口時應在距離接口中心200mm 處用鋼板尺測量平直度，當工藝管道公稱直徑小于100mm 時，允許偏差為1mm；當工藝管道公稱直徑大于或等于100mm 時，允許偏差為2mm，且全長允許偏差均為10mm，如圖1 所示。

圖1

根據以上要求，可利用現場的標準等邊角鋼L50×50×5 制作兩根長度均為400mm，并標注中心位置200mm 的工裝，當然可根據工藝管道的大小調整用更大型號規格的等邊標準角鋼，本文以L50×50×5 的角鋼為例，如圖2 所示。

圖2

2.2 對口定位工裝的使用

根據上下游帶直管段的閥門、管件設備的實際長度，首先，在安裝好的工藝管道安裝儀表設備位置切除原有工藝管道；其次，將制作好的兩根對口定位工裝一半長度分別均勻點焊在與儀表設備對焊的上下游工藝管道正下方表面，使對口工裝中心200mm 處位于儀表設備與工藝管道對口的中心位置，使對口定位工裝兩個成90°角的邊與工藝管道緊密接觸，并確保點焊牢固足以支撐起儀表設備，用于延伸原有工藝管道的平直度和作為儀表設備安裝時的支撐體系，如圖3 所示。

圖3

2.3 快速對口定位安裝

將待安裝的帶直管段的閥門、管件設備放置于均勻點焊在上下游兩側工藝管道下表面的對口定位工裝上，即可快速完成儀表設備與工藝管單的對口定位，即可對儀表設備和工藝管道進行定位焊安裝，此時，兩側的工裝可以進一步作為工藝管道與儀表設備對口連接時平直度的驗證檢測工具，驗證使用此方法管子對口的平直度符合工業金屬管道工程施工規范要求，如圖4 所示。

圖4 快速對口定位安裝圖

2.4 實施例附圖及相關說明

（1）帶直管段的閥門、管件設備快速安裝方法實施例如圖5 所示。

圖5

該方法在寶鋼廣東湛江鋼鐵1550mm 兩條無取向硅鋼生產機組中予以成功實施，該生產機組長度長，工藝管線復雜，尤其在退火爐和烘烤爐段，復雜的工藝管線中大量使用了帶直管段的角接取壓孔板流量計，該機組無取向硅鋼產品的質量關鍵取決于爐子，且爐子的安全要求對各類介質的配比要求嚴格，對孔板流量計測量的精準性要求非常高，且本工程工期大大提前，孔板流量計等儀表設備到貨嚴重滯后，設備到貨后，工藝管線已全部安裝完成，后經分析研究采用本實用方法快速完成孔板流量計的安裝，并確保了流量孔板安裝的快速性、規范性和投用后測量數據的精準性。

（2）該方法得以實施的關鍵。這種流量孔板的快速對口定位安裝主要是通過下述技術方案得以實現：①用標準材料制作兩根對口定位工裝：切割兩根長度為400mm 的L50×50×5 等邊角鋼，修正尺寸和形狀，確保尺寸及形狀標準，并分別標記其中心位置。②切除工藝管道，預留流量孔板安裝位置：根據帶直管段的流量孔板的實際長度，在安裝流量孔板位置切除原有安裝好工藝管道，預留出流量孔板安裝位置。③對口定位工裝與工藝管道均勻點焊：將制作的兩根對口定位工裝的0 ～200mm 長度均勻點焊在與流量孔板對焊的兩端工藝管道正下方表面，使對口定位工裝的兩個邊與工藝管道緊密接觸，起到延伸原有工藝管道的平直度，作為流量孔板的支撐體系。④快速對口定位安裝：將待安裝流量孔板放置在對口定位工裝上進行快速對口定位安裝，并利用對口定位工裝驗證檢測管子對口的平直度。

（3）該方法實施的效果。采用這種簡易、快速的帶直管段的閥門、管件設備安裝方法，主要是利用原有工藝管道的平直度，用制作的一對快速對口定位工裝作為工藝管道平直度的延伸，作為待安裝儀表設備的支撐體系，并作為對口定位平直度驗證的檢測工具，確保設備安裝的快速、高效、規范，比傳統的處理方法，技術簡單、操作方便、省時省力，在工業安裝施工中具有普遍適用性和典型性，具體表現在以下優點：①利用施工現場現有的標準角鋼制作，材料就地利用，制作簡單，無需專業人員即可操作；②方便儀表設備安裝時的快速對口定位，便于根據測量介質及現場情況調整流量孔板取源口的傾斜方向及朝向；③能有效控制工藝管道與流量孔板等儀表設備對口焊接的錯邊量及不同心度，確保平直度；④減少工藝管道與流量孔板對口定位及焊接時施工人員的投入，能夠提高工作效率，加快施工進度。

3 結語

通過此方法不僅方便閥門、管件設備安裝時與工藝管道的快速對口定位，控制錯邊量及不同心度，確保平直度，保證儀表設備使用時的測量及控制精度，確保儀表設備安裝的快速、高效、規范，同時能減少安裝時施工人員及其他工機具的投入，能夠提高工作效率，加快儀表設備安裝進度，相比傳統的處理方法，技術簡單、操作方便、省時省力，在工業安裝施工中具有普遍適用性，為機電設備模塊化安裝提供支持，在現場得到了業主、監理等相關方的一致認可。此實用方法的研究可推廣應用到在原有工藝管道上安裝改造其他類似儀表設備、相關的管件閥門或更換部分工藝管道等安裝工作中，可獲得非常可觀的效益，對于管徑較大的管件，可以利用更大型號規格的標準等邊角鋼制作對口定位工裝，并根據需安裝設備的重量確定工裝點焊的數量，確保可靠性。