摘要：针对火电厂汽水管道支吊架容易发生的问题，提出管道支吊架检查的重点，讲述了管道支吊架调整原则和方法，强调如何保证管道支吊架安全科考试使用提出了几点建议。
关键词：汽水管道；支吊架；检查
火电厂的主蒸汽管、高温再热蒸汽管、低温再热蒸汽管和水管道均属于炉外高温高压汽水管道，管线长、落差大，一旦发生爆破必将给电厂带来重大损失。支吊架作为管系的重要组成部分，起着承重、防振和限制位移的作用。但支吊架在长期运行过程中，随着外表面的变形和腐蚀、弹簧性能的下降、管道大幅度的振动以及管材的变动而变得应力松弛，也会发生异常。
1、支吊架调整和管系应力的关系
管道在工作状态下承受一次应力和二次应力，其中一次应力是指由内压、自重和其它持续外载引起的正应力和剪应力，一次应力必须满足外部及内部的力或力矩的平衡法则，随外力荷载的增加而增大，没有自限性，因此应严格限制一次应力在相应的很多用值范围内；二次应力是指管道在膨胀或其它位移受约束时产生的应力，具有自限性的特点，其本身不直接与外力相平衡，一般不会直接导致破坏，但在多次重复交叉的情况下，有可能导致管道产生疲劳破坏，二次应力的限定，并不是指一个时间的应力水平，而是指交变的应力范围和交变的循环次数。相关标准已经明确规定管系一、二次应力的作用范围了。
决定管系应力的主要因素包括压力、温度、管道及保温层自重、支吊架配置及其载荷和管道的空间布置。其中内压、自重、支吊架配置及承载决定了管道一次应力水平。在这些决定应力大小的因素中，只有支吊架承载在运行期间会因为状态的改变而发生改变，其他因素一般不会出现很大变化以及波动，因此支吊架的载荷决定管道系统的应力水平与安全性。
管道之支吊架的检查与调整是指校验支吊架配置、承载及热位移法正确性，评估支吊架系统的安全运行水平，消除支吊架存在的直接与间接隐患。可以通过支吊架的调整来改善管道的一次应力与二次应力。
2、管系支吊架存在的常见问题分析
①吊架安装不当。管道支吊架安装阶段，由于缺少有效的监督和检查，管道支吊架未完全按设计要求进行安装，那么现场检查发现的普遍问题是吊架偏转，不符合设计要求，有的吊架偏转方向与设计相反，导致吊架倾角过大。
②管道膨胀受阻。尤其是穿墙部位、过楼板部位的管道和支吊架容易发生热位移受阻，由此造成管道内部应力的增加，导致热胀受阻。
③支吊架受力和热位移与设计不符。支吊架冷态时承受的荷载与设计的安装荷载不符，热态时承受的荷载与社会的工作荷载不符，支吊架从冷态到热态的位移量与设计热位移不符，有点甚至出现热位移异常，超过支吊架极限位置，如恒力吊架转体位置异常，出现上靠死或下顶死现象。
④管部或根部变形或焊缝裂纹。根部承载钢结构由于强度不够导致变形或下沉，管部连接焊缝承受比较大的弯曲应力也会引发裂纹。
⑤管道支吊架损坏失去吊功能。如支吊架管部断裂、连接件断裂、管部和根部受力焊缝撕脱、支吊架弹簧断裂均会使支吊架失去支吊架功能。管部和根部受力焊缝开裂、支吊架承载结构或辅助钢结构由于强度或刚度不够发生明显变形，虽然不影响其支吊功能，但继续使用会对其安全造成影响。
3、管道支吊架检查
管道支吊架检查可及时发现管道支吊架所出现的问题，避免管道支吊架失效。管道支吊架检查一般分为冷态和热态检查，检查的依据是设计单位所提供的管道和管道支吊架设计资料，如支吊架的位置、类型、型号或弹性压缩量、支吊架安全荷载、工作荷载、热位移、支吊架管部、根据结构等。对老机组管道支吊架检查，还要参考管道竣工图、支吊架安装过程中设计单位和所出具的修改通知单等。
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3.1 安装原始情况检查
检查管道支吊架安装情况是否与设计相符，包括支吊架安装位置、安装数量、支吊架类型和型号、支吊架管部和根据结构、支吊架偏装情况；检查弹簧支吊架和恒力吊架锁定装置是否去除，支吊架六角螺母是否紧缩等。对焊接式管部和根部结构，应检查其焊接质量，对高温蒸汽管道还应检查支吊架管部材质的复验情况。水平管道的支吊架定位与设计偏差不应该超过50mm；垂直管道的支吊架定位与设计偏差不应超过100mm。如果安装时有详细的原始记录，该项可以不进行检查。
3.2 管道膨胀、振动情况检查
除了限位装置、刚性支吊架、固定支吊架部位外，管道应该处于自由膨胀状态，穿墙部位、过楼板部位、与管道相邻近的部位范围内，容易发生管道和支吊架膨胀受阻，是管道膨胀情况检查的重点，一般来说，运行时不会明显振动，如发现明显振动、水锤、汽锤现象，应请管道设计单位进行分析和处理。
3.3 管道支吊架各组件损坏情况检查
主要检查支吊架管部是否断裂、管部焊缝是是否撕裂、根部结构是否存在变形情况等。有些部件的损坏需要通过对冷、热态检查结果的比较分析才能判定，如恒力吊架的锈死卡涩，虽然冷、热态位移显示似乎正常，但实际管道已经无法产生正常冷、热态位移。
3.4 管道支吊架受力和热位移情况检查
整定式弹簧支吊架，检查冷、热态荷载指示是否存在冷、热态标示位置，对简单式弹簧支吊架，要通过测量弹簧的高度来判定支吊架受力与设计荷载是否一致，运行时间比较长的机组还要对弹簧吊架的弹簧刚度进行抽测。恒力支吊架应检查其转体位移是否越限，是否上靠死或下顶死，除标有冷热态标记的恒力吊架能比较精确判定热位移是否与设计一样，来标有冷热态标示的恒力支吊架热位移大小不易判断。刚性吊架主要检查其冷热态是否脱载，其受力大小通过侧力器进行测量。
3.5 限位装置和导向装置与管道之间预留间隙的检查
检查承受排汽反力的刚性吊架与排汽管的间隙是否与设计要求相符合。过小会约束排汽管道膨胀，增加排汽管道内部的应力，过大刚性吊架在排汽时不受排汽反冲力，造成排汽管在排汽时承受过大的反冲力；检查导向装置在预定的约束方向间隙是否阻碍管道膨胀；限位装置是否按设计要求安装，其预留间隙是否与设计要求相符合；检查滑动支架和导向装置是否有卡涩和脱空，对带有一定化学性质的支架和导向装置，其管部的滑动底板在冷、热态应覆盖其化学物质。
4、有关对管道支吊架的调整
管道支吊架的调整主要是调节管道的标高和调整管道支吊架荷载的分配。尤其是在管道安装的过程中，可以通过调节支吊架的吊杆长度来调节管道标高和水平管道的水平坡度，使得其满足设计要求。管道安装及投入运行后，管道支吊架的调整主要是指荷载调整。
管道支吊架的荷载是在管道应力分析与计算时按照一定的分配原则进行分配，各支吊架承受的荷载都有一定的联系，因此管道安装后要对管道支吊架进行调整，使各支吊架承受的荷载与设计分配的荷载相符。
5、小结
以上所述，由于支吊架状态与管系应力密切相关，通过管系支吊架的调整可以延长对管道的寿命和目的，而支吊架的状态是受外界影响比较大，所以，按照相关规程定期检查管系支吊架并结合现场检查的情况采取相应措施，发现问题及时调整，保证支吊架的安全使用。
参考文献
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论文作者:胡敏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：吊架论文; 管道论文; 应力论文; 荷载论文; 位移论文; 恒力论文; 弹簧论文; 《电力设备》2018年第2期论文;