摘要：火力发电厂热力系统管道的支吊架安装，是热力管道安装的重要组成部分。目前，已经实现了全国通用的支吊架标准化，无论对支吊架的设计、制造与安装，都体现了标准化的优越。保证管道，尤其是高温高压管道支吊架安装质量，将有力地促进管道系统和电站设备长期安全运行。
关键词：管道；支吊架；安装；调整
火力发电厂热力系统管道，与相互关联设备首尾相连接。这些管道不可能借自身来保证其结构强度与刚性，会在自身重力作用下产生变形、破坏；同时，也决不允许管道传递的各种力和力矩作用在设备接口上。因此，在管线的各水平间距和垂直间矩点，要布置各种类型的支吊架。而支吊架承受的力和力矩，又必需以反向等值作用于管道上，使管道处于内压和外力作用的复杂应力状态。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）架承受的荷重向邻近的支吊架转移，改变管线的应力分布。假如邻近的支吊架因超载而受损失效，可能导致连锁反应迅速地破坏，危急系统安全。所以，在热力系统管道施工过程中，支吊架安装质量的优劣，是相当重要的，将直接影响和决定系统的安全、稳定运行。如何高质量、高标准、按要求安装好各种类型的支吊架呢？
1管道支吊架的作用
概括地讲，支吊架的作用可分为：承受管道自重荷载；增强管道的抗变形钢度；控制与引导管线热位移的大小和方向；对外力缓冲减震；控制热位移推力等，其中以承受管道的荷载为最主要作用。作用于管道上的荷载通常包括自重；介质运行压力、冲击力；设备的机械振动；管道热膨胀和管道端点附加位移及由于温度梯度增加引起的热荷载，它们都可能使管道产生应力和变形。有些荷载（如外力荷载），它的大小与管材的变形量同是否受到约束有关；有些管道在动荷载作用下，会产生程度不同的摆动、振动。由于管系中设置了支吊架，会在一定程度上提高管系的刚度，增加管系的阻尼，起到了减小管道振动效应的作用，大大增加了管系运行的稳定性。
2支吊架型式的分类
2.1固定支架
固定支架是一种承重支架，对承重点管线起限位作用，不允许管道有任何位移。要求本身具有充足的强度和刚性结构，也是管道热胀补偿设计计算的原点。
2.2活动支架
即滑动支架。用于水平管线靠近弯头的部位，承受管道自重，对管线的一个方向有限位。
2.3导向支架
也称导向滑动支架，承受管道自重，应用最为广泛。对管线有两个方身的限位，引导管道沿轴线方向自热位移，起到稳定的作用。
2.4吊架
分为刚性吊架、弹簧吊架、限位吊架。弹簧吊架又可分为普通弹簧吊架、恒力弹簧吊架。恒力弹簧吊架性能优越，始终承受基本不变的荷载。
2.5减振器
特殊的支吊架。专用于易震、强震部位，用以缓冲和减小管道因内部介质特殊运动形态引起的冲击和震动，防止管道产生振动交变应力。
3支吊架的构成
支吊架由“管部”、“连接件（包括弹簧组件、功能件、附件）”、“根部”3部分组成。三者之间可分别组成各种型式的支吊架。
3.1直接安装在管材上的支吊架部件称为管部，它是管道支吊装置中唯一不可缺少的部件。管部结构按其对管道的支承方式可分为：悬吊式（用于吊架）、支承式（用于支架或带横担吊架）和拉伸式（用于限位数置和振动控制装置）3类；按其同管道的连接方式可分为焊接式（一般用于介质参数不高的管道）和夹持式（推荐普遍采用的型式）两种；按其所连接管道的布置形式可分为：水平管道、垂直管道（立管）和弯头（管）3种。有些结构形式具有轻载和重载两种形式。
3.2将管道支吊架装置固定到承载结构上的部件称为根部。通常情况下，尽量将管道支吊架装置直接固定（生根）在承载结构上，这种生根部件可以看作根部结构的一部分。在多数情况下，尤其是混凝土建筑结构，管道支吊点偏离承载结构，需要添加辅助钢结构，才能实现支吊装置的生根固定，这种辅助钢结构就是支吊架装置的根部结构。
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3.3用于连接管部结构与功能件；功能件与根部结构或连接管部结构与根部结构的部件均称为连接件。这些连接件都是刚性结构，也可称为刚性连接件。连接件按其连接方式可分为夹持式、焊接式、螺纹连接式、销（轴）孔连接式、埋（嵌）入式、滚滑式等类型。
3.4用于实现管道支吊装置主要功能的核心部件为功能件。承重支吊架中的恒力弹簧组件、变力弹簧组件；限位支架装置中的拉撑杆；振动控制装置中的减振器、阻尼器等都属于功能件。
4支吊架的安装要求
支吊架安装，要严格按照设计图纸要求，按管道施工的实际顺序逐件逐套进行，防止漏用或颠倒，每个支吊架的连接不得错用、换用。每套支吊架初装完毕后，应对照吊架安装图纸，进行标高、尺寸以及位移膨胀的最后确认、复核，确认无误后，可以承载管道重量。整体管道系统安装完毕后，应按设计要求重新逐个核对支吊架的形式、材质和位置，为支吊架整体验收作准备。
4.1安装支吊架以前，首先复核混凝土梁柱上的预埋铁件或金属架构的位置。不应有预埋件的遗漏和错位。然后，按照图纸标注的尺寸，用水平尺准确定焊接根部件。
4.2用膨胀螺栓在混凝土基础上固定支吊架生根时，应查对螺栓的型号和许用应力范围，膨胀螺栓的打入必须达到规定值。不允许在混凝土结构上打出主筋，作为支吊架的生根。
4.3水平管线上的刚性支架，其支撑点高度，应准确地处于同一坡度线上。允许用支撑点忽高忽低的安装方式改变设计计算规定的荷重分配。
4.4连接件拉杆应无弯曲变形，螺纹完整且与螺母配合良好。每节长度不得超过2m。选用时应首先选用标准长度（即L1或L2型）。如果需要数根吊杆连接时，只允许其中一节为非标准长度。调整杆的丝扣长度必须有足够的调整裕量，吊杆加长的连接方式应按标准进行，不得使两吊杆直接对焊。支吊架根部吊环、垫板的开孔，应采用机械钻孔工艺，不能用割炬割制。
5支吊架的调整
5.1冷态调整
（1）管道安装完毕后，刚性支（吊）架可以承重。应检查吊杆承力情况，应无松驰状态，紧固好锁母。
（2）管道中心线调整好以后，弹簧支吊架可在倒链的配合下拧紧吊杆螺母。
（3）逐一解除全部被锁定的弹簧组件，固定销应完整抽出。
（4）阻尼吊架的安装应注意：阻尼器底部活塞柱子的冷态位置与柱牌的数字相吻合。
（5）对所有冷态弹性吊架复查，测量并记录冷态弹簧的压缩数据，与设计规定值核对，消除偏差。
5.2热态调整
（1）管道的首次启动应平缓进行，有较充足的暖管升温时间。当达到管道额定温度时，以弹簧的工作压缩值进行检查、记录，并与设计值核对。
（2）有热位移的管道，最好能预先做出管线的冷态原始位置标记，在受热膨胀时，核对该点的垂直方向与水平方向热位移偏差值。偏差值较大时，应当根据管线的实际进行具体分析与处理，及时对支吊架进行下列检查与调整。
（3）首次试运结束后，管道由热态恢复到冷态，进行全面的回位检查，各部位支吊点、吊架是否回到原装冷态位置，并且要检查各拉杆是否处于松弛状态等。支吊架的调整需要反复而细致，并且在运行中要长期观察，记录，积累一定的实践经验。
6结束语
提高目前火电厂管道支吊架的安装质量，精心调整支吊架，使其处于良性工作状态，这项工作已越来越受到各大电厂电建公司的重视。通过这项工作，可以有效地减少恶性事故的发生，确保了电厂安全生产，并相应减少非计划停运次数，从而延长机组的使用寿命。
参考文献：
[1]林家略主编《管道支吊技术》
[2]电力施工企业职工岗位技能培训教材《管道安装》
[3]《火力发电厂汽水管道支吊架设计手册》
论文作者:郭猛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：吊架论文; 管道论文; 弹簧论文; 荷载论文; 结构论文; 支架论文; 管线论文; 《基层建设》2019年第24期论文;