火力发电厂管道支吊架存在的问题及调整措施

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摘?要 本文对火力发电厂管道支吊支吊架的运行现状中存在的问题及其对管道受力的影响进行了叙述，指出管道支吊架的检查及调整的一般要求，提出了有针对性的调整措施，力求使工程改造实施后支吊架处于正常工作状态。

关键词 管道；支吊架；应力分析；调整

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)061-0150-02

近年来一些投产较早的火力发电厂，由于当时管道支吊架的技术加工能力差以及材料制造水平低的原因，导致了在运行时存在较多问题。如果只强调检修和维护不能够彻底地解决问题的，必须对管道支吊架进行系统改造，才能保证机组及运行人员的安全。

1 管道支吊架系统存在的主要问题及其对管道受力的影响

1.1 主要问题

如果火力发电厂管道运行达不到设计要求，就会引起吊架受力不合理以及管道运行应力升高。失效的支吊架不但会导致管道冷、热态承载重新分布，使部分管段局部变形，令其使用寿命大大缩短，而且还会损坏邻近支吊架的正常工作状态，引起连锁的失效反应，严重影响机组的安全运行。因此，要对管道支吊架系统存在的主要问题给予足够的重视，应着重注意以下几个方面的问题。

1）因管道支吊架安装不正确而造成的管道位移异常。

2）管道支吊架发生异常位移，位移受阻或者是达到极限位置。

3）因支吊架压死或折断而损坏，使得管道系统失效。

4）支吊架的冷态或者热态位置不正确。

5）恒力弹簧吊架出现普遍锈死情况。

6）管道保温性能较差，易造成雨水腐蚀管道。

7）吊耳及管夹产生裂纹甚至是发生断裂，支吊架连接件的固定螺栓松动或者脱落。

8）恒力吊架或弹簧吊架、减振器以及阻尼器的弹簧松弛失效。

1.2 对管道受力的影响

上述因安装不当产生的问题以及因长时间使用而导致的零部件失效，会重新分配管道载荷，使处于管道端点的推力和扭矩发生极大变化。弹簧松弛的程度更会引起管道端点处的扭矩成倍增加，使管道的受力情况恶化至不受控制的地步，因此令管道的安全运行受到严重的影响。

火电厂管道个别支吊架失效会引起整个管道系统的受力发生变化，产生严重的连带后果。在整个管道系统中，如果其中一个支吊架失效了，会使其它支吊架承受的荷载增加，当增加量超过支吊架的承载能力时就会发生损坏，表现在管道应力集中的地方首先出现裂纹甚至是发生断裂，从而引发整个管道系统及设备机组的破坏。

火电厂的蒸汽管道除了要承受正常运行负荷以外，还要承受安全门动作、排汽等管道振动的活荷载影响，虽然在管道上设计了阻尼器或减振器来抵消这部分动载荷，但是管道支吊架一旦失效将使管道支吊架受力成倍甚至几十倍地增长，加深弹簧支吊架的松弛程度，导致相关设备的损坏。

2 管道支吊架的检查及调整的一般要求

2.1 检查

要保证管道支吊架满足设备的安全运行，减少使用过程中问题的发生，就必须使支吊架满足荷载的各种应力要求，对以下各种荷载作用进行仔细检查及校核。

1）基本荷载，即不随管道的温升或温降而改变的持续荷载。

2）位移荷载，即在热态下工作的管道由于热胀作用，使管系中各承重点遭受位移的荷载。

3）短时间作用荷载，包括安全阀排放反力、风荷载和地震荷载等。

在确定了各支吊架的实际荷载后，根据实测结构对管道进行应力分析，再根据应力结果确定哪些支吊架荷载需要进行调整。

2.2 调整的一般要求

在全面深入检查的基础上，需对管系支吊架进行全面调整。《火电厂金属技术监督规程》（DL438-2000）中明确规定，应对状态异常的支吊架进行调整。调整的内容主要是荷载分配、管道标高、规定间隙数值、减振器防振力与阻尼器行程分配等，一般有以下一些要求。

1）对单线管道，顺序应由炉顶向下进行。

2）对多线管道，顺序应平行进行。

3）在调整一个支吊架的同时，检查和调整相近的支吊架。

4）根据调整方案，逐一消除支吊架卡死、载荷偏离设计值、脱载等承载不合格现象，修复管部抱箍损坏及连接件脱落，使支吊架承载及热位移合理。

5）大范围更换更换支吊架后a，在弹性支吊架锁定装置未解除前，应对全部支吊架进行检查与首次初调，使所有吊杆受力

合理。

6）管道支吊架安装时支点和吊点要在热位移的相反方向偏装，一般偏装量有两种形式：一是配管上支吊架点位置不变、与热应力计算书给出的支吊架点位置相同，偏装支吊架的生根位置。二是支吊架的生根位置与热应力计算书给出的配管的支吊架点位置相同，偏装配管的支吊架点位置。

3 调整措施

管道支吊架是否保持在正常的运行状态，将对管系应力水平的高低、运行的经济性、安全性和长期性产生直接的影响。因此，需要对运行状态异常的支吊架进行调整，使其达到或接近设计状态，才能满足管系安全生产的需要。在调整支吊架状态之前，应首先详细地的检验与记录管系中每一个支吊架的冷态和热态状况，对于重大缺陷更要拍照记录，以便得到一套关于管道及支吊架运行状态的完整的报告。

其次要确定管道中最大应力的位置、严重损伤或危险系数高的部位，对管道进行严谨的监督。管道运行压力和温度、管道布置以及支吊架状态均是管道系统应力水平的关键决定因素。通过对管道自重、内压、支吊架反作用力以及热胀位移受约束的情况进行分析，仔细计算管道应力，根据最大应力值和位置采取相应措施解决支吊架存在的受力不合理问题。

通常，可以通过以下几个方面对管道支吊架进行调整，以达到运行安全、经济的目的，消除支吊架存在的隐患，从而延长管道使用寿命。

3.1 设计方面

选择设计合理、有效运行的汽水管道减振设备，增加主汽、再热冷段、再热热段、给水管道这四大管道和汽水两相流向管道的减振装置，以防支吊架因管道长期振动而损坏。