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摘要：随着人们生活水平的提高，对于电力的需求量越来越大，电厂汽水管道的压力也越来大。由于管道温度的提高，管径和壁厚的加大，汽水管道承受的应力就越来越大。本文通过某电厂汽水管道管路的柔性设计分析了电厂汽水管道的应力。
关键词：电厂；汽水管道；应力分析
1汽水管道柔性设计参数
工作压力：0.84MPa；
工作温度：337℃；
管道材质：20＃，主管：φ1020×14mm,联合管：φ610×12mm，φ508×10mm；
保温层的厚度：100mm；
保温层材质：聚氨酯保温层；
管口附加文艺：X=-14.39mm,Y=12.2mm,Z=-14.28；
局部放大
某电厂汽水管道管路布置图如图1所示。
2电厂汽水管道管路应力分析过程
2.1柔性设计方案的确定
必须先了解电厂汽水管道管路的所有通道，根据设计参数对各个通道的热补偿量开启计算工作，初步确定柔性设计方案，找出管道中的管架固定的位置,并且根据各个管道的计算受力分析,找到膨胀节的准确位置,某电厂汽水管道初步柔性设计方案如图2所示。
2.2 CAESAR Ⅱ柔性模型
目前，被电厂汽水管道应力分析应用较多的就是CAESAR Ⅱ柔性模型，一般通过初步确定的柔性设计方案的汽水管道，必须根据实际的工程要求对应力展开分析，使管道的应力能够符合国家应力的规范要求，汽水管道的管口受力也要满足设备的规定要求，并且从中得出支吊架的设计荷载。
该电厂汽水管道管路的实际案例主要包括了几种使用较多的管路补偿方式，几种补偿方式在CAESAR Ⅱ中的模型如图3所示。一般在应力的初步计算过程中，膨胀节能够很快地采取简易的模型来建立应力的方式，其主要的优势就是效率特别高，而且在模型的调整和修改过程中非常方便，在复杂铰链型膨胀节的建立模型中，可以把其转化为较为简单的方式进行建立模型，该电厂汽水管道中使用的都是复杂的模型。
2.3汽水管道应力计算结果分析
2.3.1应力状态
该电厂汽水管道的应力计算结果必须符合电力应力规定的要求，在管道应力不一致的情况下，要把一次应力和二次应力分开分析，如果一次应力不符合应力的要求，就需要加多支架数，对管道的距离进行适当地调整，有必要的时候，可以通过调整支吊架的方法来使其达到要求；如果二次应力不符合应力规定的要求，可以通过设计方案调整和补偿器的方法进行解决，也可以通过改变汽水管道管路的流向，使其符合应力所规定的要求。
2.3.2汽水管道支吊架和管口的受力分析
根据汽水管道的支吊架的受力计算结果，能够给其的设计选型带来很大的帮助和参考，若具体工程对支吊架受力有特殊的要求， 就需要将补偿方案进行完善， 在弹簧支吊架受力分析中， CAESARⅡ柔性模型会将其受力计算数据列成表格的形式，同时有其他的弹簧数据提供。管口受力分析也是当前电厂汽水管道应力中重要的部分，管口载荷必须符合国家汽水管道应力和设备规定的要求，若在基本方案中达不到标准，那么就需要对该方案和设计进行进一步的完善。
2.3.3节点位移计算
CAESARⅡ柔性模型能够输出冷热状态下的节点位移大小，设计人员可以将该输出的数据作为本工程的依据，防止汽水管道在热态状态下不能满足相关规定的问题，并且还能为补偿器的补偿方案提供帮助，在膨胀节建立模型中，其两边的节点位移输出结果中能够找出膨胀节补偿位移的大小，并把此位移大小与基本设计中的计算结果比较，列成数据表格形式，给后期膨胀节的设计工作提供帮助。
3结束语
本文通过工程实例来阐述电厂汽水管道应力，该工程结合管路的柔性设计方案及CAESARⅡ柔性模型分析汽水管道的应力整个流程、步骤和方法，为相关的应力分析工程师参考，共同探讨。
参考文献
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[3]杨羽华,刘辉,黄颖.CAESARⅡ软件在管道设计中的应用[J].化工设计. 2012(03).
论文作者:杨旭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/6
标签：应力论文; 汽水论文; 管道论文; 电厂论文; 柔性论文; 管路论文; 模型论文; 《电力设备》2017年第2期论文;