管道施工總體技術方案

管道施工技術方案

一、概述

根據投標書規(guī)定的工作范圍，我們負責雙流試驗廠搬遷技改工程TT車間1.2.3步

工業(yè)設備(包括搪瓷反應釜、不銹鋼反應釜、玻璃鋼儲槽、碳鋼儲槽、化工泵、離心機、

螺旋板式換熱器、尾氣引風機、真空機組、貨運電梯)外乙供安裝主材、輔材，包括:

各類符合設計和規(guī)范要求的設備支架的型鋼、工藝管道、法蘭、閥門、視鏡、鋼制彎頭、

三通)

二、編制依據：

1、招標書

2,有關國家和行業(yè)規(guī)范標準

⑴.GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》

(2).GB50236-98《現場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》

(3).HGJ229-91《工業(yè)設備及管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》

3、本公司(企業(yè))標準

(1).壓力管道安裝《質量手冊》(0501-00)

(2).壓力管道安裝《質量體系文件》(0502-00)

(3).壓力管道安裝《作業(yè)指導書》(0503-00)

4、我公司其它類似工程項目的施工經驗。

三、建立健全管道施工質量保證體系

為在保證管道施工進度的同時確保管道施工質量，根據《壓力管道安裝質量體系文

件》規(guī)定和要求，建立健全壓力管道安裝質量保證體系，其壓力管道安裝質量保證組織

結構和壓力管道安裝質量職責關聯部門結構見相關圖表。

四、管道預制方案

1.除非另有說明，預制工作要求按照圖紙要求和工程設計規(guī)定的技術規(guī)范進行，

圖紙尺寸不夠明確的地方根據設備安裝的實際情況再實際測量下料。

2.管道預制應根據工程區(qū)域首先繪制單線圖才能進行預制工作。

3.自由管段和封閉管段的選擇應合理，封閉管段應按現場實測后的安裝長度加工。

4.下料后的管材要及時作好標識的移植工作，以保證材質的可追溯性。

5.切割管的切割面要用砂輪打磨干凈光滑，以保證焊接質量。切割時留在管內的

異物必須清除干凈，特別是對開三通管要高度重視。

6.如果碳鋼管的下料采用砂輪切割機和氧一乙塊焰進行，切口端面傾斜偏差△不

應大于管子外徑的1虬且不得超過2mm,見下圖：

7.加工不銹鋼管、鈦管、鏢管的工具不能用于碳鋼管施工，反之亦然。

8.管道坡口制備宜采用機械方法，也可采用等離子弧、氧乙煥焰等熱加工方法，

但必須打磨干凈、平整；管子切割和坡口加工宜采用機械方法，切割和加工表面不得過

熱變色，當采用等離子弧方法切割時，必須用規(guī)定方法去除污染層，切割和坡口質量應

符合下列要求：

A.表面應平整、不得有裂紋、重皮，并應清除毛刺、凹凸、縮口、熔渣及氧化

物等；

B.切口平面最大傾斜偏差為管子直徑的1%,且不得超過3mm；

9.管段組對。管子對口時，應在距接口中心200mm處測量平直度（如下圖所示）。

當管子公稱直徑小于100mm時，允許偏差值a為1mm；當管子公稱直徑大于或等于

100mm時，允許偏差值a為2mm；但全長的偏差值不得超過lOmm。

10.有縫鋼管組對時要特別注意：

⑴.縱向焊縫應置于易檢修的位置，且不宜在低部;

⑵.直管段的組對時，縱向焊縫相對位置應滿足如下圖所示的要求:

⑶.當主管上開支管時，焊^相對位置應滿足如下圖所示的要求:

11.鈦、鎮(zhèn)管道的彎管宜采用壁厚為正公差的管子制作，管子采用彎管機或胎具進

行熱彎或冷彎，熱彎時加熱溫度不宜超過25(rc；冷彎時應考慮回彈量，彎管后可不進

行熱處理，若設計有規(guī)定時，應按設計規(guī)定進行，管子彎制后的質量應符合下列要求：

A.無皺裳及過熱等缺陷；

B.彎管的內外表面應無工具劃痕及鐵屑；

C.經滲透探傷，不得有裂紋和其他超標缺陷；

D.彎管制作后，彎管處的最小壁厚不得小于管子公稱壁厚的90加

E.彎管最大外徑與最小外徑之差不得超過彎管前管子外徑的8%；

12.管道安裝過程中嚴禁損壞管道，吊裝不銹鋼、鈦管、鎂管用的鋼絲繩、卡扣不

得與管道直接接觸，應用木板或石棉制品予以隔離，或采用尼龍吊裝繩。

13.管道穿越樓板、墻壁時，應加套管保護，不銹鋼管、鈦、鎂管與套管間不得直

接接觸；安裝后的鈦、鑲管道不得承受設計規(guī)定以外的附加載荷。

14.不銹鋼、鈦管、鍥管與支、吊架、支座或鋼結構之間應墊入石棉制品或其它對

管道本體材質無害的材質。

15.安裝孔板時，其上下游直管部分的長度應符合儀表設計的要求，在其直管范圍

內不應有焊縫，孔板法蘭內部的焊縫應平整光滑。

16.有靜電接地要求的管道，導線跨接或接地引線不得與不銹鋼管、鈦、鍥管直接

連接或焊接，應采用同管道本體材質相同的板材過渡。

17.認真看圖，仔細考慮和安排焊口預制口和現場安裝口的位置，環(huán)焊縫距支、吊

架凈距不應小于50mm；需熱處理的焊縫距支、吊架不得小于焊縫寬度的5倍，且不得小

于lOOmnio

18.不銹鋼管、鈦管、鎂管、銅管材料必須與其它材料分開堆存并要求采取一定的

保護措施；不銹鋼管、鈦管、鎂管預制時，要與其它材質的材料分開預制，預制使用的

工具不能混用，嚴格做到專材專用。

19.管道預制件應按規(guī)定要求編號（管線號、焊口編號和焊工號）以便于質量控制

和安裝時查找。

20.預制完畢的管段，應保持原有的識標，鈦管和鎂管嚴禁采用鋼印，用記號筆移

植原有標識，并將內部清理干凈，并及時封閉管口，保證管內清潔。

21.預制完畢的管段存放的原則：按大小、材質、工號存放；一般墊高300MM左右,

液氯和氟等介質管道管內要求不能積水的嚴格封閉管口，管內不得進水。

五、地上管道安裝方案

1.地上管道施工，一般安裝程序見相關圖表。

2.安裝前，檢查土建基礎、結構、設備管口的尺寸是否與圖紙相符。檢查預制管

段管內是否清潔。

3.動設備接口配管時，需有設備負責人在場監(jiān)督，不允許任何外力加于動設備口。

動設備（如泵、壓縮機等）的法蘭口，一定要采取保護措施（如安裝薄金屬盲板），防

止任何異物進入。

4.管道安裝與電氣儀表工作靠近或交叉作業(yè)時，要采取措施保護線纜、盤柜等，

以免加熱或焊接等熱工作進行時遭到損壞。

5.保持閥門清潔，除非是焊接閥門和焊接閥門焊口進行熱處理，閥門不允許打開。

6.安裝切割或修改時，要保證管內清潔。

7.安裝時注意閥門流向。特別是有些設計要求流向要與介質流向方向相反的閥門。

8.不能將小管、泵或儀表盤柜當跳板用。

9.管道支架特別是熱力管線的支架和設備配管的支架，必須嚴格按設計要求安裝。

10.管道安裝時，應檢查法蘭密封面及密封墊片不得有劃痕、班點等缺陷。

12.法蘭連接應與管道同心，并應保證螺栓自由穿入。法蘭螺栓孔應跨中安裝。法

蘭間應保持平行。不得用強緊螺栓的方法消除歪斜。

13.法蘭連接應使用同一規(guī)格螺栓，安裝方向一致。螺栓緊固后螺母應與法蘭緊貼,

不得有楔縫。

14.當管道安裝遇到下列情況時，螺栓螺母應涂以二流化鋁油脂、石墨機油或石墨

粉：

(1).不銹鋼、合金鋼螺栓和螺母；

(2).管道設計溫度高于io(rc或低于oc；

(3).露天堆置；

(4).處于大氣腐蝕環(huán)境或輸送腐蝕介質；

15.管道上儀表部件的開孔和焊接應在管道安裝前進行。

16.當管道安裝工作有間斷時，應及時封閉敞開的管口。

17.在安裝過程中，保持標識和管內的清潔，敝開口應及時封蓋好。

地上管施工一般安裝程序

六、支架制作安裝方案

1.管道支架必須按圖制作、安裝；

2.管道的支吊架、托架、耳軸等在預制廠成批制作。支架的焊接工作應由合格焊

工施焊，不得有漏焊、欠焊和焊接裂紋等缺陷。管道與支架焊接時，不得有咬邊燒穿等

現象。

3.當支架耳軸或托架安裝位置有管焊縫時，應按照下列圖示處理：L26mm。

"A"詳圖

(a)支架耳軸焊接

(b)支架托座焊接

4.無熱位移的管道，其吊架(包括彈簧吊架)應垂直安裝。有熱位移的管道，吊

點應設在位移的相反方向(如下圖)，位移值按設計圖紙確定。兩根熱位移相反或位移

值不等的管道，不得使用同一吊桿。

有熱位移管道吊架安裝位置示意圖

5.導向支架或滑動支架的滑動面應潔凈平整，不得有歪斜和卡澀現象。其安裝位

置應從支撐面中心向位移反方向偏移（如下圖），偏移量為位移值的1/2。（位移值由設

計定）。

滑動支架安裝位置示意圖

6.彈簧支吊架的彈簧高度，應按設計文件規(guī)定和廠家說明書安裝。彈簧的臨時固

定件，應待系統安裝、試壓、絕熱完畢后方可拆除。

7.管道安裝原則上不宜使用臨時支、吊架。如使用臨時支吊架時，不得與正式支

吊架位置沖突，并應有明顯標記。在管道安裝完畢后臨時支架應予拆除。

8.管道安裝完畢，應按設計圖紙逐個核對支、吊架的形式和位置。

9.有熱位移的管道，在熱負荷運行時，應及時對支、吊架進行下列檢查與調整：

（1）.活動支架的位移方向、位移值及導向性能應符合設計要求；

（2）.管托按要求焊接，不得脫落；

（3）.固定支架應牢固可靠；

（4）.彈簧支吊架的安裝標高與彈簧工作載荷應符合設計規(guī)定；

（5）.可調支架的位置應調整合適；

七、動設備配管

大型化工廠動設備由于本身的重要性和技術的復雜性，其配管工作的技術要求高和

難度相當大。

動設備管道安裝程序見下圖表。

（一）主要要求

1.遵守管道預制、安裝通則和支架安裝通則;

2.配管人員必須有豐富的經驗和高度的責任感；

3.動設備配管要求全部氫弧焊打底；

4.管道安裝前，必須經有關工程師和質檢員檢查確認管內的清潔度，并保證設備

內外在配管期間（包括試壓和吹掃階段）處于良好的清潔狀態(tài)和良好的安全狀態(tài)；

5.配管期間，最好不要將設備管接口自帶的金屬薄盲板拆除。若拆除設備管接口

自帶的金屬薄盲板不可避免，需有專人在場監(jiān)視，而且要立即采取有效措施封閉接口。

總之，任何時候都不允許動設備管接口敞開暴露狀態(tài)。特別對垂直朝上的動設備管接口，

更要注意。

6.機械工與管工在設備最終對中過程中，必須密切配合，保證配管不允許任何外

力作用于設備口，從而影響設備最終對中度；

7.清洗吹掃合格的管道禁止被污染；

（二）支架安裝

支架安裝是動設備配管質量和技術控制的重點。

1.預制和安裝必須嚴格按管道支架圖進行，因為：

⑴.任何安裝位置和制作形式錯誤，都將影響配管施工質量，從而影響設備運轉。

（2）.支架安裝、調整，直接影響到壓縮機中心線的是否偏離；

2.支架必須和管道預制件一起安裝，不準先安裝管道后裝支架；

3.支架開孔不能氣割，要用車床鉆；

4.熱膨脹管線的支架必須有適當的間隙順利滑動；

主要設備就位工藝管道

安裝完成管架完成臨時管拆除

其

它

電機、泵等動設備管

找正完成道

安

裝

與傳動設備相連的合攏管段安裝

復位

試車

傳動設備管道安裝程序

八、管廊管道的安裝

管廊是連接公用裝置到各個工藝車間以及各個工藝車間的管道的橋梁，因此，管廊

管道應盡早施工。管廊管道施工工程量主要是直管段、n型膨脹彎、保溫保冷托座、固

定支架和活動支架的安裝。

管廊管道的安裝程序見相關圖表。

管廊管道施工主要考慮以下事項：

i.遵守管道預制通則、管道安裝通則和支架安裝通則；

2.盡可能減少空間作業(yè)；

3.管件預制和直管段組對，要考慮運輸和安裝方便以及安裝時吊車扒桿長度和起

吊能力；

4.按管廊層標高，從低標高層到高標高層布管；同一層標高管廊，先安裝大管后

安裝小管，先安裝直管后安裝n型膨脹彎。

5.2"以下的小管最好不要預制；重要閥門（如調節(jié)閥等）要在鋼結構平臺完工交

付后再安裝；

6.保證管廊管道到各工藝車間的“留頭”坐標位置的準確性；

7.保證保溫保冷托座、固定支架和活動支架的安裝形式的正確性和合理性；

管廊管道安裝程序

油漆、保溫

九、高塔管道的安裝

一般情況下，高、大的塔設備在安裝工程開始階段就要進行吊裝。在條件允許的情

況下，吊裝前，盡可能給塔“穿衣戴帽塔上的配道、支架、鋼結構梯子平臺、油漆、

保溫保冷、檢驗、試壓等工作最大限度地在地面進行，以減少施工難度大的高空作業(yè)。

高塔管道安裝程序見下列圖表。

高塔管道安裝程序

資料、材料、機具、

人員、措施、準備

同

一

般

管

管

道

道

預

安

制

裝

、

工

檢

程

驗

順

序

設備平臺、

梯子制作

高塔吊裝

預組裝部

分拆除

V

塔找正灌漿

V

運至指定

管道復位

地點放置

完成塔上所有工作

十、地下管道安裝方案

1.鋼管內外壁在防腐前，都應認真進行表面除銹處理，采用電動鋼絲刷人工除銹，

除銹時應清理干凈浮銹，氧化鐵皮、焊渣、油污等，另外還必須徹底清理除掉鋼管內、

外表面所有松動或起翹的氧化皮、疏松銹皮、疏松的舊涂層和其它雜物、處理后的表面

達到St2級。根據設計要求、管道外防腐采用紅丹防銹底漆+二布三油環(huán)氧瀝青防腐

2.防腐用玻璃布應為干燥、脫臘、無捻、封邊、網狀平紋的玻璃布、當施工環(huán)境溫

度小于25℃時其經緯密度為8X8。當施工環(huán)境溫度為25?35℃時，其經緯密度為10X

10o

3.瀝青熬制溫度控制在230C左右，最高不超過25（TC,熬制時間為3?4小時，

且每鍋料應抽樣檢查。底漆配制時，瀝青與氣油體積比例為1:2?3。

4.表面處理合格的管材應立即進行底漆涂刷，除銹與底漆涂刷的時間間隔不能超過

6小時；熱瀝青的涂刷應在底漆干燥后進行，涂刷熱瀝青溫度不得低于180t,涂刷熱瀝青

后應立即纏玻璃布。

5.管道外防腐時,絕對不允許管外壁潮濕和表面處理不徹底.因此當空氣濕度大時應

停止防腐，防腐的環(huán)境溫度盡量控制在15?30C間進行。防腐完畢的管子應逐根進行質

量檢查。

6.管溝開挖及回填：

⑴管溝開挖時，應先深后淺，先寬后窄，（管徑由大到?。?，土方應堆放在管溝一

側，人工開挖時，堆土高度不應該超過L5米，且距溝邊緣不應該小于0.8米。挖出的

管溝，溝壁應平整，邊坡坡度根據開挖土質現場確定。管溝中心線每側凈寬度不應小于

管溝槽底部開挖寬度的一半。

管溝底部開挖寬度：

b值

管道直徑D1溝底寬度

非金屬管道金屬管道

DK500400300Dl+2b

500<D1^1000500400Dl+2b

(2)管溝回填：

管道回填時，槽底至管頂以上500mm范圍內，不得含有木塊及大于50mm的移、

石等硬塊；在鋼管防腐層周圍應用細土回填，以防止防腐層的損壞，管道兩側和管頂以

上500mm范圍內回填土時，應由溝槽兩側對稱運入溝內；并采用輕夯壓實，其壓實度

不應小于87%。管溝回填時應分層夯實，其壓實度不小于95%。

地下管安裝程序見下列圖表。

管溝測量放線

管溝開挖

防腐技術交底

十一、蒸汽伴管安裝

蒸汽伴管的安裝首先應按設計要求安裝，在設計無明確要求的條件下，按拌熱管

道的一般規(guī)范規(guī)定施工。在環(huán)境溫度下，輸送介質易產生結凍、凝固、粘度增高、流體

分離、腐蝕氣中的水冷凝等麻煩現象的管道、設備、儀表等均要求安裝蒸汽伴管伴熱。

伴熱管系統(如蒸汽分配站、蒸汽回收站以及伴管本身等)要求按照設計單位提供

的典型圖和HOOK-UP圖制作、安裝。但是，由于伴管施工的時候，電氣儀表盤柜等設

備大都已安裝就位，這就要求伴管施工不得不考慮現場實際情況，作必要的平面和空間

布置的修改（如蒸汽分配站、蒸汽回收站的布置），避開熱源對電氣儀表安裝件可能造

成的影響。

（一）伴熱管的安裝

1.水平伴熱管宜安裝在主管下方和靠近支架的側面，鉛垂管伴熱管應均勻分布在

主管周圍，如下圖表所示，否則將達不到伴熱效果。

伴管型水平管線鉛垂管線

式單根伴管雙根伴管三根伴管單根伴管雙根伴管三根伴管

圖示00A

圖示說明:

伴管

被伴管（主管）

2.不得將伴熱管直接點焊在主管上。

3.可用鍍鋅鐵絲或不銹鋼絲或綁扎帶（具體選擇視伴管和被伴管的材質而定）將

伴管綁扎在被伴管道上，。綁扎間距不大于1米，以便使伴管與被伴管表面（特別是不

規(guī)則的表面）有良好的接觸。

對不允許與主管直接接觸的伴熱管，在伴熱管與主管間應有隔離墊。當主管為不

銹鋼、鈦管、鎂管，伴管為碳鋼管時，隔離墊應采用氯離子含量不超過50Ppm的石棉墊,

并應采用不銹鋼絲（帶）等不引起滲碳的物質綁扎。

4.伴管接頭不宜包藏在保溫層里。當伴熱管經過主管法蘭或閥門時，伴熱管應相

（a）伴管穿越法蘭

閥門

主管

(二)蒸汽分配站、蒸汽冷凝液回收站的安裝

1.蒸汽分配站的安裝

(1).在只有一根伴管的情況下，如下圖所示，蒸汽分配管直接從就近的蒸汽主管

引出。

3蒸汽分配管

大小頭3/4"X1/2”

主蒸汽管

(2).在多根伴管的情況下，如下圖所示。

分配管蒸汽來自主蒸汽管

(b)蒸汽分配管安裝在地面或樓面圖

注意：滑動支架和凝器系統的安裝。疏水器系統的安裝，要考慮疏水器更換或修理

時，能快速、容易地拆卸。

2.蒸汽冷凝液回收站的安裝

蒸汽從蒸汽分配站出發(fā)經過伴管，最終回到蒸汽冷凝液回收管回收，以達到保護

人身安全和節(jié)能的目的。沒有必要回收的蒸汽冷凝液，通過伴管后直接排放到污水溝或

地漏。如下圖所示：

蒸汽伴管回流管蒸汽伴管回流管

(a)伴管蒸汽冷凝液直接到回收總管

(b)伴管蒸汽冷凝液直接排放到污水溝或地漏

3.從分配站到各被伴熱主管和離開主管到收集站之間的伴熱管安裝，應排列整齊,

不宜相互跨越和就近斜穿。

十一、壓力試驗

(一)試壓前的準備及注意事項

1.試壓系統管道安裝(按設計全部安裝完畢，并按PID圖檢查無誤，按平面圖檢

查支架安裝正確無誤)、焊接、無損檢測、熱處理等工作全部完成并經管道工程師和焊

接工程師檢查確認；

2.試壓系統管道的所有檢查/實驗記錄資料齊全；

3.試壓方案已經批準；

4.試壓用的壓力表已經校驗，并在有效周檢期內，其精度不得低于1.5級，表盤

的滿刻度值，應為被測壓力值的1.5?2倍，且每個試壓系統壓力表不得少于2塊。

5.壓力試驗前，應將系統中不能參與壓力試驗的閥門、設備、儀表件、爆破板等

臨時拆除，必要時用短管連接；當膨脹節(jié)與系統一起參加試壓時，應設臨時約束裝置。

6.試壓過程中所加的臨時盲板應掛牌標示并在試壓系統圖上作好標記，待試壓完

畢后由專人拆除并進行清點，以防漏拆。閥門在安裝過程中處于關閉狀態(tài)，試壓時應開

啟，在試壓過程中如需關閉的閥門也應掛牌標示。

7.特別強調,要求禁止進水的設備和管道,安裝時要采取有效措施防水,試壓過

程中,也一定要采取特殊措施,保證試壓進水、排水時不得有水進入設備和管道。

8.如某些地方實在難以加盲板，可將該處的閥門作盲切斷板用，但要注意試驗過

程中閥門漏水。漏水一定不能進入不允許進水的設備。

9.特殊部位管道試壓需編制特殊試壓方案。

10.當進行水壓試驗時，盡量考慮在系統的高點放氣，最低點排水，放氣點和低點

排出的水都必須有安全去處。在壓力試驗前，焊口等管道連接處不得刷漆，以便試壓時

檢查。

11.當設備參與試壓系統試壓時，系統試驗壓力不得超過設備試驗壓力。特別對于

換熱器，由于管程壓力于殼程壓力的不一致，這種情況，必須經有關工程師書面確認，

確定其試驗壓力，以避免損壞換熱器。

12.對不能試水壓而實驗氣壓的管道，如果實驗壓力超過0.6MPa,必須經過設計方

或甲方同意方可進行氣壓實驗，氣壓實驗時必須設置警戒線，配備專職安全員，嚴禁無

關人員進入，確保施工安全。

（二）壓力試驗

試壓介質及試驗壓力按設計要求進行。

1.液壓試驗應用潔凈水，對奧氏體不銹鋼管道或設備的試壓用水，水中氯離子含

量不得超過25ppm,否則應用脫鹽水進行壓力試驗。

液壓試驗應緩慢升壓，待達到試驗壓力后，穩(wěn)壓10分鐘，再將試驗壓力降至設計

壓力，停壓30分鐘，經全面檢查無滲漏、壓力不降為合格。如下頁圖所示：

2.對氣體介質的系統，當設計要求進行氣壓試驗時，須先用空氣進行0.2Mpa壓

力的預試驗。預試驗后再進行氣壓試驗。氣壓試驗時，壓力應緩慢升高，當升至試驗壓

力的50%時，進行檢查，無滲漏及異常現象，繼續(xù)按試驗壓力的10%逐級升壓，直至試

驗壓力。穩(wěn)壓10分鐘，再降至設計壓力后，對焊口、法蘭等密封面用涂刷肥皂水的方

法進行檢查，以壓力不降、檢查無泄漏，壓力試驗為合格。

A

-

-

-

試-

驗-

-

壓-

力-

液壓試驗升壓穩(wěn)壓圖

3.管道系統的泄漏性依犍社官追吹掃曾稅后，與投料試車前的氣密試驗一起進行。

重點檢查壓力試驗后經過拆卸的部位，以涂刷皂水無泄漏為合格。

壓力試驗過程中，發(fā)現泄漏時不得帶壓處理。消除缺陷后，應重新進行試驗。

十二、安全施工

根據本專業(yè)施工特點，應特別做好以下方面：

1.氣割設備〈氣瓶、氣帶、氣槍等〉應完好無損，氣瓶按規(guī)定放置，使用前清除周

圍易燃品，使用后收起妥當存放。

2.使用砂輪機打磨或切割材料時，應穩(wěn)當操作，并配帶防護眼鏡。

3.高空作業(yè)和高層交叉作業(yè)，應配帶好安全帶和安全帽，防止工具、材料等任何

物品掉落。

4.氣壓試驗，設禁區(qū)標志。

5.帶壓管道，不得敲打和隨意處理泄漏部位。

6.在管廊施工。施工材料放置要穩(wěn)，并采取有效措施防止施工工具墜地。腳手架

和跳板的搭設要穩(wěn)定牢固。

7.高塔管施工在吊裝之前，如果塔已“穿衣戴帽”，應采取臨時措施（加臨時支架、

抱箍等）固定配管和鋼結構，以利于吊裝。但臨時支架、抱箍等的位置能便于拆除。凡

有礙吊裝的所有部件，吊裝前必須拆除。

十三、現場管道材料的驗收、管理

管道材料的管理是現場物資管理工作的重點。雖然，根據本工程規(guī)模，我們在現

場設立了二級庫房，但我們的目的是要盡量縮短材料在二級庫房的庫存時間。為了避免

發(fā)生材料錯用亂用、丟失損壞現象和確保不合格材料不投入使用，對材料的驗收和管理

具體執(zhí)行：

?《采購控制程序》(QG/CC-7.0502.05-98)

?《產品標識和可追溯性程序》(QG/CC-7.0502.08-98)

?《進貨檢驗和試驗控制程序》(QG/CC-7.0502.11-98)

?《檢驗和試驗狀態(tài)標識程序》(QG/CC-7.0502.11-98)

?《材料管理規(guī)定》

特別重視以下事項：

1.材料入庫

(1).材料入庫前必須按設計圖紙要求，認真核對其材質，規(guī)格型號等；所有材料(管

材、管件、閥門等)都必須有材質證明書和出廠合格證。沒有材質證明書，或檢驗不合

格，或實物與設計不符的材料分開存放，不得使用。

(2).材料驗收時，須按規(guī)范要求進行外觀檢驗，其表面應無斑疤、夾渣、裂紋、嚴

重銹蝕等缺陷；焊接鋼管的焊縫表面不得有裂紋、氣孔、瓠坑、夾渣等缺陷；鈦、鎂管

道表面應光滑、清潔，無針孔、裂紋和折疊等缺陷。

(3).鈦、鑲管道安裝的閥門檢驗應按《閥門檢驗與管理規(guī)程》SH3518進行；管件、

法蘭、墊片、緊固件等必須具有制造廠質量證明書、應按設計要求核對其材質、規(guī)格和

型號，其質量應符合相應標準的要求；法蘭、焊環(huán)及盲板的密封面應平整光潔，不得有

毛刺和徑向溝痕。

⑷.一但發(fā)現問題，應立即通知甲方代表，得到解決；

(5).驗收后合格的材料入庫后應分類存放整齊；小件、易丟損件和貴重材料存放在

庫房內；存放在室外的材料應墊高，必要時遮蓋好。

(6).確認材料的標識是否正確和清楚。

2.管道材料的管理

(1).管徑6Wl%7的小管及其剩余材料，應堆放在庫內或工作集裝箱內的的貨架上

并按材料規(guī)范標識；

(2).管徑622"的管材，在室外指定的地點，分類整齊存放，并保持管端帽蓋和標

識。特別對高壓碳鋼管、合金鋼管、不銹鋼鋼管、鈦管和鎂管等的剩余材料必須作好標

識移植工作；

(3).貴重材料如鈦管、鑲管、高壓管特別是大管徑小數量的高壓管管材，應存放在

特殊位置并由專人保管。下料切割這類管之前，應認真計劃、認真排料，做到材盡其用，

減少剩余材料。

(4).經檢驗合格的鈦、鏢管道在儲存期間，應將管口封閉，并應按規(guī)格尺寸分別放

置在墊木上，嚴禁與其它材質管道混堆、直接接觸或碰傷。

3.管件材料的管理

(1).小管件應存放在庫房內或工作集裝箱內。不同材料的管件在貨架上分門別類的

存放，并做好標識。

(2).大管件，在室外指定的地點，分類整齊存放，并保持管管端帽蓋和標識。特別

對高壓碳鋼、合金鋼和不銹鋼鋼管件的標識更應重視。

4.閥門管理

(1).閥門出庫后應盡快安裝，減少在現場堆存時間；

⑵.小閥門堆存在集裝箱內，大閥門堆存在工作現場；

(3).閥門不能打開。閥門進出口保護盲板不能隨便拆除，以防止異物進入損傷閥門；

(4).閥體上的商標名牌不能損壞和丟失。如果閥體商標名牌損壞和丟失，應立即在

閥體標記，以防止閥門錯用；

5.鍍鋅材料(如鍍鋅鋼管等)和碳鋼管的存放，應遠離不銹鋼管、鈦管、鎮(zhèn)管，

以防止不銹鋼、鈦管、鑲管被腐蝕。

上海通強設備安裝有限公司西南項目部

2013年3月15日

電廠分散控制系統故障分析與處理

作者：

單位：

摘要：歸納、分析了電廠DCS系統出現的故障原因，對故障處理的過程及注意事項進行了說明。為提高分散控制

系統可靠性，從管理角度提出了一些預防措施建議，供參考。

關鍵詞：DCS故障統計分析預防措施

隨著機組增多、容量增加和老機組自動化化改造的完成，分散控制系統以其系統和網絡結構的先進性、控制軟件

功能的靈活性、人機接口系統的直觀性、工程設計和維護的方便性以及通訊系統的開放性等特點，在電力生產過

程中得到了廣泛應用，其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系統成功應用的基礎上，正逐步向MEH、BPC、

ETS和ECS方向擴展。但與此同時，分散控制系統對機組安全經濟運行的影響也在逐漸增加；因此如何提高分散

控制系統的可靠性和故障后迅速判斷原因的能力，對機組的安全經濟運行至關重要。本文通過對浙江電網機組分

散控制系統運行中發(fā)生的幾個比較典型故障案例的分析處理，歸納出提高分散系統的可靠性的幾點建議，供同行

參考。

1考核故障統計

浙江省電力行業(yè)所屬機組，目前在線運行的分散控制系統，有TELEPERM-ME、MOD300,INFI-90,

NETWORK-6000,MACSI和MACS-II,XDPS-400.A/LDEHWTOSAMAP-GS/C800.DEH-HIA等系統。

筆者根據各電廠安全簡報記載，將近兒年因分散控制系統異常而引起的機組故障次數及定性統計于表1

設W

分U校翔系境

占今年小Q

城行也也臺販flr

次就比例出

2004零4041331

2003年3$113t333

282年19545317

2001412124235

表1熱工考核故障定性統計

2熱工考核故障原因分析與處理

根據表1統計，結合筆者參加現場事故原因分析查找過程了解到的情況，下面將分散控制系統異常（浙江省電力

行業(yè)范圍內）而引起上述機組設備二類及以上故障中的典型案例分類淺析如下：

2.1測量模件故障典型案例分析

測量模件“異?！币鸬臋C組跳爐、跳機故障占故障比例較高，但相對來講故障原因的分析查找和處理比較容易，

根據故障現象、故障首出信號和SOE記錄，通過分析判斷和試驗，通常能較快的查出“異常”模件。這種“異?！蹦?/p>

件有硬性故障和軟性故障二種，硬性故障只能通過更換有問題模件，才能恢復該系統正常運行；而軟性故障通過

對模件復位或初始化，系統一般能恢復正常。比較典型的案例有三種：

(1)未冗余配置的輸入/輸出信號模件異常引起機組故障。如有臺130MW機組正常運行中突然跳機，故障首出信

號為“軸向位移大II”,經現場檢查，跳機前后有關參數均無異常，軸向位移實際運行中未達到報警值保護動作值,

本特利裝置也未發(fā)訊，但LPC模件卻有報警且發(fā)出了跳機指令。因此分析判斷跳機原因為DEH主保護中的LPC

模件故障引起，更換LPC模件后沒有再發(fā)生類似故障。另一臺600MW機組，運行中汽機備用盤上“汽機軸承振動

高”、“汽機跳閘”報警，同時汽機高、中壓主汽門和調門關閉，發(fā)電機逆功率保護動作跳閘；隨即高低壓旁路快開，

磨煤機B跳閘，鍋爐因“汽包水位低低“MFT。經查原因系#1高壓調門因閥位變送器和控制模件異常，使調門出

現大幅度晃動直至故障全關，過程中引起#1軸承振動高高保護動作跳機。更換#1高壓調門閥位控制卡和閥位變

送器后，機組啟動并網，恢復正常運行。

(2)冗余輸入信號未分模件配置，當模件故障時引起機組跳閘：如有一臺600MW機組運行中汽機跳閘，隨即高

低壓旁路快開，磨煤機B和D相繼跳閘，鍋爐因“爐膛壓力低低”MFT。當時因系統負荷緊張，根據SOE及DEH

內部故障記錄，初步判斷的跳閘原因而強制汽機應力保護后恢復機組運行。二日后機組再次跳閘，全面查找分析

后，確認2次機組跳閘原因均系DEH系統三路“安全油壓力低”信號共用一模件，當該模件異常時導致汽輪機跳閘，

更換故障模件后機組并網恢復運行。另一臺200MW機組運行中，汽包水位高I值，II值相繼報警后MFT保護動

作停爐。查看CRT上汽包水位，2點顯示300MM,另1點與電接點水位計顯示都正常。進一步檢查顯示300MM的

2點汽包水位信號共用的模件故障，更換模件后系統恢復正常。針對此類故障，事后熱工所采取的主要反事故措

施，是在檢修中有針對性地對冗余的輸入信號的布置進行檢查，盡可能地進行分模件處理。

(3)一塊I/O模件損壞，引起其它I/O模件及對應的主模件故障：如有臺機組“CCS控制模件故障”及“一次風壓

高低”報警的同時，CRT上所有磨煤機出口溫度、電流、給煤機煤量反饋顯示和總煤量百分比、氧量反饋，燃料

主控BTU輸出消失，F磨跳閘(首出信號為“一次風量低4分鐘后CRT上磨煤機其它相關參數也失去且狀態(tài)

變白色，運行人員手動MFT(當時負荷410MW)。經檢查電子室制粉系統過程控制站(PCU0I柜MOD4)的電源

電壓及處理模件底板正常，二塊MFP模件死機且相關的一塊CSI模件((模位1-5-3,有關F磨CCS參數)故障

報警，拔出檢查發(fā)現其5VDC邏輯電源輸入回路、第4輸出通道、連接MFP的I/O擴展總線電路有元件燒壞(由

于輸出通道至BCS(24VDC),因此不存在外電串入損壞元件的可能)。經復位二塊死機的MFP模件，更換故障

的CSI模件后系統恢復正常。根據軟報警記錄和檢查分析，故障原因是CSI模件先故障，在該模件故障過程中引

起電壓波動或I/O擴展總線故障，導致其它I/O模件無法與主模件MFP03通訊而故障，信號保持原值，最終導致

主模件MFP03故障(所帶A-F磨煤機CCS參數)，CRT上相關的監(jiān)視參數全部失去且呈白色。

2.2主控制器故障案例分析

由于重要系統的主控制器冗余配置，大大減少了主控制器“異?！币l(fā)機組跳閘的次數。主控制器“異?！倍鄶禐檐?/p>

故障，通過復位或初始化能恢復其正常工作，但也有少數引起機組跳閘，多發(fā)生在雙機切換不成功時，如：

(1)有臺機組運行人員發(fā)現電接點水位計顯示下降，調整給泵轉速無效，而CRT上汽包水位保持不變。當電接

點水位計分別下降至甲-300mm,乙-250mm,并繼續(xù)下降且汽包水位低信號未發(fā)，MFT未動作情況下，值長令手

動停爐停機，此時CRT上調節(jié)給水調整門無效，就地關閉調整門；停運給泵無效，汽包水位急劇上升，開啟事故

放水門，甲、丙給泵開關室就地分閘，油泵不能投運。故障原因是給水操作站運行DPU死機，備用DPU不能自

啟動引起。事后熱工對給泵、引風、送風進行了分站控制，并增設故障軟手操。

(2)有臺機組運行中空預器甲、乙擋板突然關閉，爐膛壓力高MFT動作停爐；經查原因是風煙系統I/O站DPU

發(fā)生異常，工作機向備份機自動切換不成功引起。事后電廠人員將空預器煙氣擋板甲1、乙1和甲2、乙2兩組控

制指令分離，分別接至不同的控制站進行控制，防止類似故障再次發(fā)生。

2.3DAS系統異常案例分析

DAS系統是構成自動和保護系統的基礎，但由于受到自身及接地系統的可靠性、現場磁場干擾和安裝調試質量的

影響，DAS信號值瞬間較大幅度變化而導致保護系統誤動，甚至機組誤跳閘故障在我省也有多次發(fā)生，比較典型

的這類故障有：

(1)模擬量信號漂移：為了消除DCS系統抗無線電干擾能力差的缺陷，有的DCS廠家對所有的模擬量輸入通道

加裝了隔離器，但由此帶來部分熱電偶和熱電阻通道易電荷積累，引起信號無規(guī)律的漂移，當漂移越限時則導致

保護系統誤動作。我省曾有三臺機組發(fā)生此類情況(二次引起送風機一側馬達線圈溫度信號向上漂移跳閘送風機,

聯跳引風機對應側)，但往往只要松一下端子板接線(或拆下接線與地碰一下)再重新接上，信號就恢復了正常。

開始熱工人員認為是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接線不好引起，但處理后問題依舊。廠家多次派專家到現場處

理也未能解決問題。后在機組檢修期間對系統的接地進行了徹底改造，拆除原來連接到電纜橋架的AC、DC接地

電纜；柜內的所有備用電纜全部通過導線接地；UPS至DCS電源間增加1臺20kVA的隔離變壓器，專門用于系

統供電，且隔離變壓器的輸出端N線與接地線相連，接地線直接連接機柜作為系統的接地。同時緊固每個端子的

接線；更換部份模件并將模件的軟件版本升級等。使漂移現象基本消除。

(2)DCS故隙診斷功能設置不全或未設置。信號線接觸不良、斷線、受干擾，使信號值瞬間變化超過設定值或超

量程的情況，現場難以避免，通過DCS模擬量信號變化速率保護功能的正確設置，可以避免或減少這類故障引起

的保護系統誤動。但實際應用中往往由于此功能未設置或設置不全，使此類故障屢次發(fā)生。如一次風機B跳閘引

起機組RB動作，首出信號為軸承溫度高。經查原因是由于測溫熱電阻引線是細的多股線，而信號電纜是較粗的

單股線，兩線采用絞接方式，在震動或外力影響下連接處松動引起軸承溫度中有點信號從正常值突變至無窮大引

起（事后對連接處進行錫焊處理）。類似的故障有：民工打掃現場時造成送風機軸承溫度熱電阻接線松動引起送風

機跳閘；軸承溫度熱電阻本身損壞引起一次風機跳閘；因現場干擾造成推力瓦溫瞬間從99。突升至117，C,1秒

鐘左右回到99℃,由于相鄰第八點已達85℃,滿足推力瓦溫度任一點105℃同時相鄰點達85℃跳機條件而導致機

組跳閘等等。預防此類故障的辦法，除機組檢修時緊固電纜和電纜接線，并采用手松拉接線方式確認無接線松動

外，是完善DCS的故障診斷功能，對參與保護連鎖的模擬量信號，增加信號變化速率保護功能尤顯重要（一當信

號變化速率超過設定值，自動將該信號退出相應保護并報警。當信號低于設定值時，自動或手動恢復該信號的保

護連鎖功能）。

（3）DCS故障診斷功能設置錯誤：我省有臺機組因為電氣直流接地，保安1A段工作進線開關因跳閘，引起掛在

該段上的汽泵A的工作油泵A連跳，油泵B連鎖啟動過程中由于油壓下降而跳汽泵A,汽泵B升速的同時電泵

連鎖啟動成功。但由于運行操作速度過度，電泵出口流量超過量程，超量程保護連鎖開再循環(huán)門，使得電泵實際

出水小，B泵轉速上升到5760轉時突然下降1000轉左右（事后查明是抽汽逆止閥問題），最終導致汽包水位低低

保護動作停爐。此次故障是信號超量程保護設置不合理引起。一般來說，DAS的模擬量信號超量程、變化速率大

等保護動作后，應自動撤出相應保護，待信號正常后再自動或手動恢復保護投運。

2.4軟件故障案例分析

分散控制系統軟件原因引起的故障，多數發(fā)生在投運不久的新軟件上，運行的老系統發(fā)生的概率相對較少，但一

當發(fā)生，此類故障原因的查找比較困難，需要對控制系統軟件有較全面的了解和掌握，才能通過分析、試驗，判

斷可能的故障原因，因此通常都需要廠家人員到現場一起進行。這類故障的典型案例有三種：

（1）軟件不成熟引起系統故障：此類故障多發(fā)生在新系統軟件上，如有臺機組80%額定負荷時，除DEH畫面外

所有DCS的CRT畫面均死機（包括兩臺服務器），參數顯示為零，無法操作，但投入的自動系統運行正常。當時

采取的措施是：運行人員就地監(jiān)視水位，保持負荷穩(wěn)定運行，熱工人員趕到現場進行系統重啟等緊急處理，經過

30分鐘的處理系統恢復正常運行。故障原因經與廠家人員一起分析后，確認為DCS上層網絡崩潰導致死機，其過

程是服務器向操作員站發(fā)送數據時網絡阻塞，引起服務器與各操作員站的連接中斷，造成操作員站讀不到數據而

不停地超時等待，導致操作員站圖形切換的速度十分緩慢（網絡任務未死）。針對管理網絡數據阻塞情況，廠家修

改程序考機測試后進行了更換。另一臺機組曾同時出現4臺主控單元“白燈”現象，現場檢查其中2臺是因為A機

備份網停止發(fā)送，1臺是A機備份網不能接收，1臺是A機備份網收、發(fā)數據變慢（比正常的站慢幾倍）。這類故

障的原因是主控工作機的網絡發(fā)送出現中斷丟失，導致工作機發(fā)往備份機的數據全部丟失，而雙機的診斷是由工

作機向備份機發(fā)診斷申請，由備份機響應診斷請求，工作機獲得備份機的工作狀態(tài)，上報給服務器。由于工作機

的發(fā)送數據丟失，所以工作機發(fā)不出申請，也就收不到備份機的響應數據，認為備份機故障。臨時的解決方法是

當長時間沒有正確發(fā)送數據后，重新初始化硬件和軟件，使硬件和軟件從一個初始的狀態(tài)開始運行，最終通過更

新現場控制站網絡診斷程序予以解決。

(2)通信阻塞引發(fā)故障：使用TELEPERM-ME系統的有臺機組，負荷300MW時，運行人員發(fā)現煤量突減，汽機

調門速關且CRT上所有火檢、油槍、燃油系統均無信號顯示。熱工人員檢杳發(fā)現機組EHF系統一柜內的I/OBUS

接口模件ZT報警燈紅閃，操作員站與EHF系統失去偶合，當試著從工作站耦合機進入OS250PC軟件包調用EHF

系統時，提示不能訪問該系統。通過查閱DCS手冊以及與SIEMENS專家間的電話分析討論，判斷故障原因最大

的可能是在三層CPU切換時，系統處理信息過多造成中央CPU與近程總線之間的通信阻塞引起。根據商量的處

理方案于當晚11點多在線處理，分別按三層中央柜的同步模件的SYNC鍵,對三層CPU進行軟件復位:先按CPU1

的SYNC鍵，相應的紅燈亮后再按CPU2的SYNC鍵。第二層的同步紅燈亮后再按CPU3的同步模件的SYNC鍵，

按3秒后所有的SYNC的同步紅燈都熄滅，系統恢復正常。

(3)軟件安裝或操作不當引起：有兩臺30萬機組均使用ConductorNT5.0作為其操作員站，每套機組配置3個

SERVER和3個CLIENT,三個CLIENT分別配置為大屏、值長站和操作員站，機組投運后大屏和操作員站多次死

機。經對全部操作員站的SERVER和CLIENT進行全面診斷和多次分析后，發(fā)現死機的原因是：1)-?臺SERVER

因趨勢數據文件錯誤引起它和掛在它上的CLIENT在當調用趨勢畫面時畫面響應特別緩慢(俗稱死機)。在刪除該

趨勢數據文件后恢復正常。2)-臺SERVER因文件類型打印設備出錯引起該SERVER的內存全部耗盡，引起它和

掛在它上的CLIENT的任何操作均特別緩慢，這可通過任務管理器看到DEV.EXE進程消耗掉大量內存。該問題通

過刪除文件類型打印設備和重新組態(tài)后恢復正常。3)兩臺大屏和工程師室的CLIENT因聲音程序沒有正確安裝，

當有報警時會引起進程CHANGE.EXE調用后不能自動退出，大量的CHANGE.EXE堆積消耗直至耗盡內存，當

內存耗盡后，其操作極其緩慢(俗稱死機)。重新安裝聲音程序后恢復正常.此外操作員站在運行中出現的死機現

象還有二種：一種是鼠標能正常工作，但控制指令發(fā)不出，全部或部分控制畫面不會刷新或無法切換到另外的控

制畫面。這種現象往往是由于CRT上控制畫面打開過多，操作過于頻繁引起，處理方法為用鼠標打開VMS系統

下拉式菜單，RESET應用程序，10分鐘后系統一般就能恢復正常。另一種是全部控制畫面都不會刷新，鍵盤和鼠

標均不能正常工作。這種現象往往是由操作員站的VMS操作系統故障引起。此時關掉OIS電源，檢查各部分連

接情況后再重新上電。如果不能正常啟動，則需要重裝VMS操作系統；如果故障診斷為硬件故障，則需更換相應

的硬件。

(4)總線通訊故隙：有臺機組的DEH系統在準備做安全通道試驗時，發(fā)現通道選擇按鈕無法進入，且系統自動

從“高級”切到“基本級”運行，熱控人員檢查發(fā)現GSE柜內的所有輸入/輸出卡(CSEA/CSEL)的故障燈亮，經復歸

GSE柜的REG卡后，CSEA/CSEL的故障燈滅，但系統在重啟“高級”時，維護屏不能進入到正常的操作畫面呈死

機狀態(tài)。根據報警信息分析，故障原因是系統存在總線通訊故障及節(jié)點故障引起。由于阿爾斯通DEH系統無冗余

配置，當時無法處理，后在機組調停時、通過對基本級上的REG卡復位，系統恢復了正常。

（5）軟件組態(tài)錯誤引起：有臺機組進行#1中壓調門試驗時，強制關閉中間變量IV1RC0信號，引起#1-#4中壓調

門關閉，負荷從198MW降到34MW,再熱器壓力從2.04MP升到4OMpa,再熱器安全門動作。故障原因是廠家的

DEH組態(tài)，未按運行方式進行，流量變量本應分別賦給IV1RCO-IV4RCO,實際組態(tài)是先賦給IV1RC0,再通過

IV1RC0分別賦給IV2RCO-IV4RCO。因此當強制IV1RCO=0時，所有調門都關閉，修改組態(tài)文件后故隙消除。

2.5電源系統故障案例分析

DCS的電源系統，通常采用1:1冗余方式（一路由機組的大UPS供電，另一路由電廠的保安電源供電），任何一

路電源的故障不會影響相應過程控制單元內模件及現場I/O模件的正常工作。但在實際運行中，子系統及過程控

制單元柜內電源系統出現的故障仍為數不少，其典型主要有：

（1）電源模件故障：電源模件有電源監(jiān)視模件、系統電源模件和現場電源模件3種。現場電源模件通常在端子板

上配有熔絲作為保護，因此故障率較低。而前二種模件的故障情況相對較多：1）系統電源模件主要提供各不同等

級的直流系統電壓和I/O模件電壓。該模件因現場信號瞬間接地導致電源過流而引起損壞的因素較大。因此故障

主要檢查和處理相應現場I/O信號的接地問題，更換損壞模件。如有臺機組負荷520MW正常運行時MFT,首出

原因“汽機跳閘"。CRT畫面顯示二臺循泵跳閘，備用盤上循泵出口閥＜86。信號報警。5分鐘后運行巡檢人員就地

告知循泵A、B實際在運行，開關室循泵電流指示大幅晃動且A大于B。進一步檢查機組PLC診斷畫面，發(fā)現控

制循泵A、B的二路冗余通訊均顯示“出錯”。43分鐘后巡檢人員發(fā)現出口閥開度小就地緊急停運循泵A、B。事后

查明A、B兩路冗余通訊中斷失去的原因，是為通訊卡提供電源支持的電源模件故障而使該系統失電，中斷了與

PLC主機的通訊，導致運行循泵A、B狀態(tài)失去，凝汽器