大型機(jī)組四大管道支吊架預(yù)防性檢查

張軼桀，孫中元，李 英，李 洋

（1.三河發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 廊坊 065000；2.蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

大型機(jī)組四大管道支吊架預(yù)防性檢查

張軼桀1，孫中元2，李 英2，李 洋2

（1.三河發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 廊坊 065000；2.蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

介紹了管道支吊架在管道安全中的重要性，從設(shè)計(jì)審核和支吊架現(xiàn)場(chǎng)檢查2個(gè)方面探討了機(jī)組四大管道支吊架進(jìn)行預(yù)防性檢查的必要性，提出應(yīng)定期對(duì)支吊架進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙缺陷及四大管道支吊架存在的缺陷并進(jìn)行整改，把四大管道支吊架可能出現(xiàn)的問(wèn)題消除在萌芽狀態(tài)，為機(jī)組安全可靠運(yùn)行提供保障。

管道；支吊架；預(yù)防性檢查；圖紙審核

0 引言

管道支吊架的主要功能是承載管道的重量、控制管道的熱位移和限制管道的振動(dòng)。管道支吊架如果設(shè)計(jì)選型布置不當(dāng)、有制造缺陷、安裝錯(cuò)誤、運(yùn)行中遭受沖擊荷載和維護(hù)不當(dāng)?shù)龋紩?huì)使管道支吊架功能異常和失效。

近年來(lái)電力建設(shè)迅猛發(fā)展，大容量、高參數(shù)機(jī)組不斷建設(shè)投產(chǎn)，但技術(shù)人員短缺。無(wú)論是工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造，還是建設(shè)安裝都出現(xiàn)技術(shù)力量不足的情況，使得各種設(shè)備隱患、缺陷增多；尤其是四大管道支吊架引發(fā)的安全事故明顯增加，給機(jī)組的順利投產(chǎn)和安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響。因此，有必要在機(jī)組運(yùn)行初期就根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范對(duì)四大管道支吊架進(jìn)行詳細(xì)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題和隱患并進(jìn)行整改。

1 圖紙審核

(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的四大管道原始數(shù)據(jù)，對(duì)四大管道進(jìn)行應(yīng)力校核計(jì)算，核算四大管道最大應(yīng)力分布、各設(shè)備端點(diǎn)推力和推力矩、各支吊架載荷及熱位移數(shù)值。

(2) 對(duì)四大管道各支吊架施工詳圖及相關(guān)支吊架生根結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行審核，根據(jù)載荷和熱位移對(duì)支吊架的選型進(jìn)行審核，對(duì)水平熱位移較大處吊架有無(wú)偏裝進(jìn)行校對(duì)，確認(rèn)其偏裝是否正確、各支吊架安裝空間尺寸是否合適。

2 預(yù)防性跟蹤檢查

分階段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)四大管道支吊架進(jìn)行預(yù)防性跟蹤檢查，檢查項(xiàng)目包括管道自由膨脹檢查、支吊架根部檢查、功能件(變力彈簧、恒力吊架組件和阻尼器等)檢查、連接件檢查、管部檢查及偏裝檢查。對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出整改方案，并及時(shí)予以實(shí)施。具體問(wèn)題包含以下幾個(gè)方面。

2.1 管道膨脹受阻

吊架管部與管道緊密相連，如果吊架位置不合適或者吊架熱位移受阻，則會(huì)導(dǎo)致管道熱位移受阻。在管道設(shè)計(jì)、安裝及運(yùn)行時(shí)，應(yīng)充分考慮到管道的熱位移，不允許有阻礙管道膨脹的因素存在。

2.2 支吊架偏裝

根據(jù)DL/T616—2006《火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則》的規(guī)定，吊架的拉桿在各種工況下，剛性吊架擺角不得超過(guò)3°，彈性吊架擺角不得超過(guò)4°。若支吊架未按要求進(jìn)行偏裝，會(huì)造成吊架吊桿傾斜角過(guò)大，對(duì)管道產(chǎn)生附加軸向載荷或彎矩，對(duì)管道端點(diǎn)、設(shè)備接口間接產(chǎn)生一個(gè)附加力和附加力矩，不利于管道和設(shè)備的正常運(yùn)行。當(dāng)?shù)跫軘[角不能滿足規(guī)定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行偏裝或裝設(shè)滾動(dòng)裝置。

2.3 恒力吊架整定位置錯(cuò)誤

恒力彈簧吊架在行程范圍內(nèi)，可認(rèn)為其荷載不變，但是超出行程范圍時(shí)，將不再保持這個(gè)特性。當(dāng)大于行程范圍時(shí)，吊架內(nèi)部機(jī)構(gòu)運(yùn)行至極限，恒力吊架將變成剛性吊架，該吊點(diǎn)的荷載將大于設(shè)計(jì)值，其具體大小不可控，將直接威脅到吊架及管道的安全。當(dāng)小于行程范圍時(shí)，吊架內(nèi)部機(jī)構(gòu)收縮至極限，恒力吊架將失載，該吊點(diǎn)的荷載小于設(shè)計(jì)值，其具體大小不可控(最小為完全失載)，將直接威脅到吊架及管道的安全。

當(dāng)管道某處吊架出現(xiàn)上/下限位頂死的情況時(shí)，表明管道熱膨脹可能處于異常狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)一步分析原因。

2.4 阻尼器安裝錯(cuò)誤

阻尼器的安裝應(yīng)考慮熱位移的影響，防止由于管道位移超限損壞阻尼器，并保證阻尼器的根部、管部牢靠，具備足夠的剛度，使其發(fā)揮作用。阻尼器安裝后，應(yīng)根據(jù)該處設(shè)計(jì)熱位移進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，保證阻尼器的標(biāo)定行程大于因管道位移在阻尼器上的軸向分量，防止阻尼器出現(xiàn)拉死或頂死的情況，使阻尼器無(wú)附加力作用在熱態(tài)管道上。液壓阻尼器由于長(zhǎng)期使用，會(huì)發(fā)生滲油，甚至漏油故障，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予以更換。

2.5 鎖定銷未拔除

整定式可變彈簧支吊架及恒力彈簧支吊架在出廠前均會(huì)整定至冷態(tài)位置，其彈簧處于承載狀態(tài)，由鎖定銷鎖定。此時(shí)的支吊架為剛性支吊架。實(shí)際支吊架安裝完成達(dá)到安裝荷載后，應(yīng)拔除鎖定銷，此時(shí)支吊架處于正常工作狀態(tài)。若鎖定銷未拔除，彈簧支吊架變成剛性吊架，在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行時(shí)將嚴(yán)重影響管道熱位移，進(jìn)而影響管道的應(yīng)力狀態(tài)，并對(duì)管道接口設(shè)備、焊縫等產(chǎn)生不利影響。

2.6 彈簧欠/過(guò)載

彈簧吊架是管系中最常見(jiàn)的支吊架之一，可通過(guò)冷、熱態(tài)的熱位移變化，為管系提供可變荷載。彈簧提供的可變荷載值是在支吊架設(shè)計(jì)時(shí)確定的，設(shè)計(jì)的彈簧荷載能為管系提供最優(yōu)的荷載分布和最佳的應(yīng)力水平。因此，當(dāng)彈簧實(shí)際荷載偏離設(shè)計(jì)荷載時(shí)應(yīng)予以調(diào)整，使管系處于最佳荷載分布和最佳應(yīng)力狀態(tài)。

3 支吊架調(diào)整

支吊架調(diào)整的目的是改善管道的荷載分配和應(yīng)力狀態(tài)，使管道安全運(yùn)行并提高管道壽命。支吊架的調(diào)整不能“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的核算，在保證管道安全的前提下，通過(guò)調(diào)整吊架來(lái)調(diào)整管系荷載分配，而不能僅僅注重吊架本身。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，通過(guò)對(duì)機(jī)組四大管道支吊架預(yù)防性維護(hù)分析，對(duì)支吊架設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審查，分項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)場(chǎng)四大管道安裝進(jìn)行預(yù)防性跟蹤檢查，對(duì)已發(fā)現(xiàn)的缺陷及時(shí)進(jìn)行整改，可有效保障四大管道的安全，提升機(jī)組的可靠性，并為機(jī)組長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障。

1 趙星海，鄭明秀，魏春明，等．火電廠蒸汽管道支吊架失效問(wèn)題的研究[J]．鍋爐技術(shù)，2010(3)．

2 林其略，周美芳．管道支吊技術(shù)[M]．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1993．

3 宣正發(fā)．高溫管道支吊架安裝質(zhì)量監(jiān)督工作亟待加強(qiáng)[J]．上海電力，2004(1)．

4 孫中元，唐 璐，仇云林，等．某在建600 MW超臨界機(jī)組剛性吊架生根加強(qiáng)方法研究[J]．廣東電力，2011(8)．

5 唐 璐，余成長(zhǎng)，孫中元，等．600 MW超臨界機(jī)組四大管道支吊架預(yù)防性檢查[J]．內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2011(1)．

6 余成長(zhǎng)，唐 璐，仇云林，等．主蒸汽管道下沉原因分析及治理[J]．廣東電力，2010(7)．

7 DL/T 616—2006火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則[S]．

8 李國(guó)斌，張書(shū)俊，劉玉春．支吊架零部件重量及吊零方式對(duì)彈簧選型和管道應(yīng)力分析的影響[J]．鍋爐制造，2008(1)．

2014-06-26。

張軼桀(1955-)，男，高級(jí)工程師，主要從事電站建設(shè)焊接技術(shù)管理、受監(jiān)部件無(wú)損探傷、金屬試驗(yàn)研究和電廠金屬監(jiān)督工作，email：zhangyijie1124@163．com。

孫中元(1985-)，男，工程師，主要從事高溫高壓管道應(yīng)力分析、管道支吊架檢驗(yàn)、管道振動(dòng)分析與治理工作。

李 英(1971-)，女，工程師，主要從事高溫高壓管道應(yīng)力分析、管道支吊架檢驗(yàn)、管道振動(dòng)分析與治理工作。

李 洋(1987-)，男，助理工程師，主要從事高溫高壓管道支吊架檢驗(yàn)工作。