关键词：汽水管道；管道支吊架；检查；调整
火力发电厂汽水管道支吊架承受管道自身重量包括管子、管件、阀门的重量和管道内部介质重量及管道外层保温材料重量等。对于每一个支吊架而言，它所承担的载荷都是由设计部门根据整个管系的运行状况计算所得出的，由于某种原因，当管线上某一支吊架受损失效时，必然使该支吊架承受的载荷向邻近的支吊架转移，同时也改变了管道的应力分布，出现这种情况可能要危及系统安全运行，因此管道支吊架安装正确与否将会影响系统的稳定运行。
1支吊架应力分析
从力学角度分析,决定管道系统应力的主要因素有:管道内压即管道运行压力;管道(包括管道、管件、阀门等)及保温层自重;支吊架配置与荷重;管道的空间布置;管道的冷、热态温度。在工作状态下,管道要承受来自内压、自重和其他持续外载(包括支吊架反力等)和热胀、冷缩或其他位移受约束时产生的一次应力及因管道变形受约束而产生的二次应力。一次应力始终随着外力荷载的增加而增大,不会随时间的延长而有所降低,当超过限度时,管道变形增加直至破坏。因此内压、管道及保温自重和支吊架配置三方面决定了管道一次应力的大小。
2管道支吊架安装存在的问题
2.1支吊架安装与设计图纸不符。
2.2管道系统投运前弹簧支吊架的固定销子未拔除。
2.3支吊架偏装不正确
偏装量不足或过大，偏装方向与设计相反。支吊架偏装是为了减少由于热位移引起的对管道水平方向的附加力，在安装时支吊点与着力点在一维或二维坐标上具有适当偏差值，使其在热态时处于较佳受力状态。支吊架严重偏斜会导致吊架在垂直方向上承载不足，而在水平方向产生一个附加力，对端点设备推力增大，不利于管道安全运行。
2.4限位装置、导向装置冷热态间隙与设计不符。
2.5滑动支架、导向支架的滑动面未安装聚四氟乙烯塑料板。
2.6管道或支吊架位移受阻
管道或支吊架位移受阻，将影响管道的正常热膨胀和管道应力分布状况。经过多个现场调查、分析高压主蒸汽管道、主给水管道、高加疏水管道、再热系统管道和疏水管道等有很多支吊架位移受阻。
2.7焊接的焊缝不符合施工规范要求，焊缝高度不符合图纸要求。
3管道系统运行过程中管道支吊架存在的问题
3.1弹簧支吊架异常
①脱开；②压死；③压偏；④弹簧断裂；⑤规格型号与设计不符；⑥弹簧压缩高度与设计值相差过大。弹簧支吊架承载异常，表现为部分吊架弹簧压缩不足，吊架欠载，甚至脱载；部分吊架弹簧压缩过量，甚至被完全压死。
3.2刚性支吊架卡塞或脱空
刚性支吊架是对管道某一方向给予刚性约束，以限制该方向位移并承受该方向载荷的管道支吊架，包括滑动支座、导向支座、固定支座和刚性吊架。在实际中由于错误施工、锈蚀、变形等原因，导致滑动支座卡塞而不能滑动；刚性吊架的冷态脱空主要是在安装时没有将其调紧，刚性吊架的热态脱空主要是实际热位移方向与预计不一致。刚性支吊架卡塞或脱空都会使管道的热位移偏离设计值，导致管道的应力增大，给管道的安全运行带来隐患。
3.3恒力吊架状态异常
3.3.1设计与现场情况不符使得恒力吊架脱空（转动体转至上30°后被上限位器卡死）。
3.3.2同3.3.1情况相反，恒力吊架卡死成为“刚吊”（转动体转至下30°后被下限位器卡死）。
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3.3.3挂孔位置安装错误，不符合设计要求。
3.3.4偏装角与设计要求不符（上偏装误装成下偏装、下偏装误装成上偏装、偏装角不符等）。
3.3.5吊杆明显偏斜。
3.4管道膨胀受阻
管道膨胀受阻主要是因为对管道布置的设计考虑不周所引起的，管道膨胀受阻对管道的应力会产生较大的影响，对于大容量机组，因管道尺寸大、刚度大，当膨胀受阻时，管道对基础结构的反作用力非常大，可能引起结构的破坏。因此，在进行管道支吊架检验时应注意检查管道的膨胀情况，确定是否有膨胀受阻现象。
4管道支吊架安装控制要点
4.1安装前应对配制的支吊架型式、材质及精度进行检查，应符合设计图纸要求，支吊架的焊接应牢固，不允许漏焊、焊量不足等缺陷，焊接变形应予以矫正。
4.2滑动支架、导向支架的滑动面采用聚四氟乙烯塑料板。
4.3弹簧支吊架应满足以下要求
表面不应有裂纹、折迭、分层等缺陷，弹簧材料应满足60Si2MnA钢的技术要求。弹簧两端应有不少于3/4圈的拼紧圈，两端应磨平，磨平部分不少于3/4圈。弹簧规格（丝径、外径、自由高度、刚度系数、弹簧系数、节距、工作圈数、总圈数、允许压缩值或最大工作变形量、允许荷重等）应符合要求，支吊架弹簧规格可查阅有关手册。
4.4刚性吊架安装完后吃力应均匀，各连接件的丝扣必须带满、锁紧螺母应锁紧，连接件必须处于同一标高和同一方向，每节拉杆长度不得超过2米。如拉杆总长度在2米以上，除标准拉杆外其不足2米部分实际测量加工，拉杆与拉杆之间必须使用连接件进行连接。
4.5固定支架埋件生根牢固，与管部连接焊缝饱满（必须满焊）；合金管道支架焊接材质应与母材相符。
4.6限位与导向支架安装方向与设计图纸一致，并能够向膨胀方向自由膨胀，导向支座底部同样加垫聚四氟乙烯板。
4.7需要偏装的支吊架其偏装方向应正确，其偏装值应与设计图纸要求一致。
4.8恒力吊架在弹簧固定销拆除之后通过收紧或放松吊杆（调整花篮螺栓），使恒吊冷态位移指针指示在10％位置（顺着热位移方向），保证冷、热态时吊架超载在恒定度范围内。
3.9支吊架安装结束后应仔细核对每套支吊架安装是否正确，是否有漏装、少装和未装现象，如有应立即补全。
4.10支吊架的实际安装位置与设计位置应一致，吊架安装时用线坠进行垂直校验安装位置，然后再进行根部焊接，栏杆应保持垂直。
4.11支吊架的材质经检验符合要求后，安装时不得装错。尤其是主汽、热段管道管部管夹子靠近管部的螺栓。
4.12整定弹簧要按设计要求进行安装，固定销应在管道系统安装结束，且严密性试验及保温后方可拆除。
4.13支吊架的弹簧固定销拆除的条件，必须是在管道支吊架按照图纸全部安装完毕并且全部受力和管道标高及坡度调整完毕的情况下进行。
4.14管道穿过楼板和墙的预留孔要满足管道膨胀。
4.15支吊架的冷态调整应在机组投运前进行，保证各个支吊架弹簧指针处于冷态标识上、恒力吊架指针处于安装位置、固定支架和各种限位装置稳定牢固、减震器和阻尼器的安装状态指针处于起始点、管道冷位移值与设计值接近。
4.16汽水管道首次试投运时，在蒸汽温度达到额定值8小时后，应对所有支吊架进行目测检查，对弹性支吊架荷载标尺后转体位置、振动器及阻尼器行程、刚性支吊架和限位支吊架状态进行记录。发现异常应分析原因，并进行调整和处理。
5结束语
汽水管道支吊架安装以及安装后的调整，直接影响管道受力正确与否，进而影响机组安全稳定运行，所以在安装阶段对支吊架安装、检查、调整加以严格控制可以有效减少事故的发生。
参考文献
[1]DL5190.5-2012《电力建设施工技术规范第5部分：管道及系统》
[2]DL/T616-2006《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》
[3]DL/T1113-2009《火力发电厂管道支吊架验收规程》
论文作者:侯宝峰
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签：吊架论文; 管道论文; 弹簧论文; 应力论文; 位移论文; 刚性论文; 恒力论文; 《当代电力文化》2019年11期论文;