赤小強(qiáng)

摘要：介紹電廠汽水管道支吊架的分類(lèi)和失效形式，分析其失效原因，提出相應(yīng)的解決措施，并研究支吊架的調(diào)整原理。

關(guān)鍵詞：汽水管道;支吊架;失效

1引言

支吊架是電廠汽水管道系統(tǒng)中的重要組成部分，其不僅對(duì)管道起到支撐作用，提高整個(gè)系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，而且對(duì)管道起到約束作用，防止其發(fā)生位移和振動(dòng)，此外還對(duì)設(shè)備接口處的推力和力矩具有限制作用，但是隨著電廠機(jī)組容量和參數(shù)的增加，電廠在改造過(guò)程中由于種種因素難免會(huì)造成支吊架失效的問(wèn)題，所以需要研究引起支吊架失效的原因，并采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，確保管道應(yīng)力的合理分布，延長(zhǎng)管道的使用壽命。

2支吊架概述

隨著電廠汽水管道技術(shù)的進(jìn)步，汽水管道的支吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及所用材料及配件的種類(lèi)也不斷改進(jìn)和更新，其設(shè)計(jì)、加工制造已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)化、定型化合專(zhuān)業(yè)化的完整體系。一套完整的支吊架主要由管部、連接件和根部組成，而且每一種部件都有幾十種不同的類(lèi)型，然后根據(jù)一定的搭配原則組成多種形式的支吊架結(jié)構(gòu)，并具有不同的功能和使用性能，滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的需要，如表2.1所示[1]。

3 支吊架失效原因分析

3.1支吊架失效形式

組成支吊架的三個(gè)部分在使用過(guò)程中都有可能出現(xiàn)失效問(wèn)題，而由于這三個(gè)部分的種類(lèi)非常多，所以汽水管道支吊架失效的形式也是多種多樣，如表3.1所示。

3.2支吊架失效原因

3.2.1設(shè)計(jì)方面

隨著發(fā)電機(jī)組容量的增加和參數(shù)的提高，發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)越復(fù)雜，再加上電廠進(jìn)行建設(shè)或改造的工期較為緊張，對(duì)設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平提出了較高的要求，假如設(shè)計(jì)人員專(zhuān)業(yè)水平不足或者現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)較為缺乏，則容易引起設(shè)計(jì)方面的質(zhì)量問(wèn)題，其主要表現(xiàn)形式為：汽水管道的支吊點(diǎn)的位置設(shè)計(jì)不合理，支吊架承載的載荷大小或者位移大小與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不相符，支吊架的選型與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不匹配，且沒(méi)有充分考慮載荷等因素。

3.2.2制造方面

由于支吊架的生產(chǎn)制造技術(shù)含量要求相對(duì)較低，且沒(méi)有相關(guān)專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的限制，加之目前的支吊架生產(chǎn)制造廠家的技術(shù)水平參差不齊，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量的管理存在各種問(wèn)題，使得目前的支吊架市場(chǎng)中的產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，主要存在恒定度差、載荷離差不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求、公差配合較差而引起轉(zhuǎn)動(dòng)部件卡澀、套筒脫開(kāi)、彈簧失效等問(wèn)題。

3.2.3安裝方面

汽水管道支吊架的安裝是一項(xiàng)技術(shù)含量較高的工作，需要相關(guān)的專(zhuān)業(yè)施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，在安裝施工之前需要設(shè)計(jì)人員及施工技術(shù)人員對(duì)安裝施工人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，并有專(zhuān)業(yè)的安裝管理人員對(duì)安裝過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)督和指導(dǎo)，但是由于安裝管理中存在各種問(wèn)題，使得目前的安裝施工人員多數(shù)為人才市場(chǎng)的流動(dòng)人員，其專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平較低，加之現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)督不嚴(yán)格，導(dǎo)致出現(xiàn)未按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行安裝操作的行為，容易導(dǎo)致出現(xiàn)實(shí)際安裝情況與設(shè)計(jì)和施工方案不一致，引起汽水管道載荷和位移發(fā)生改變，從而出現(xiàn)定位銷(xiāo)釘未去除、偏裝錯(cuò)誤、缺裝、錯(cuò)裝等問(wèn)題。

3.2.4運(yùn)行管理方面

在汽水管道的日常運(yùn)行過(guò)程中，由于外界環(huán)境或者人為因素引起支吊架載荷或位移發(fā)生變化，容易造成不易被發(fā)現(xiàn)的安全隱患，如不及時(shí)處理則容易積累成嚴(yán)重的安全事故，所以在管道日常巡檢的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)支吊架進(jìn)行相關(guān)檢查和記錄，通過(guò)記錄數(shù)據(jù)的變化來(lái)分析和評(píng)估其故障隱患，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。但是在實(shí)際的日常巡檢過(guò)程中，容易忽視對(duì)支吊架的檢查，而且在大修或技改的過(guò)程中對(duì)支吊架的載荷和位移進(jìn)行改變而忽略其作用，容易引起的問(wèn)題有：吊架偏斜、管道振動(dòng)、支架脫空、阻尼器滲漏油等問(wèn)題。

4電廠汽水管道支吊架的調(diào)整原理

對(duì)汽水管道支吊架進(jìn)行調(diào)整的目的就是要降低管道的應(yīng)力，以減緩管道材料的損壞和老化速度，避免在管道的使用過(guò)程中出現(xiàn)應(yīng)力破壞等一次性破壞事故，所以對(duì)其進(jìn)行調(diào)整首先要確定管道中的最大應(yīng)力位置，以及容易發(fā)生損壞或老化的部位，并對(duì)這些部位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督和管理。

影響汽水管道應(yīng)力水平的因素有管道的運(yùn)行壓力、溫度、管道的布置狀況和支吊架的運(yùn)行情況等，由于管道內(nèi)的運(yùn)行壓力和溫度是根據(jù)設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求而定的，在運(yùn)行中的波動(dòng)不大，所以影響管道應(yīng)力水平的主要因素就是支吊架的位置、類(lèi)型和運(yùn)行狀態(tài)等因素。而對(duì)管道應(yīng)力的計(jì)算需要考慮其承受的內(nèi)壓、自重、支吊架的反作用力和熱膨脹位移的受約束力等因素，并根據(jù)管道各節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力水平計(jì)算出管道內(nèi)的最大應(yīng)力位置和最大應(yīng)力值，從而有助于相關(guān)措施的制定。通過(guò)對(duì)支吊架的調(diào)整，改善管道內(nèi)的應(yīng)力水平，最終延長(zhǎng)管道的運(yùn)行壽命，確保汽水管道的運(yùn)行安全。

5結(jié)語(yǔ)

由于汽水管道中的支吊架結(jié)構(gòu)的特殊性，其具有多種不同的形式，其每個(gè)部分發(fā)生故障都會(huì)造成其失效，所以其失效形式也多種多樣，而其設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行中的每個(gè)環(huán)節(jié)都有導(dǎo)致其失效的因素，所以需要在這些環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，并在安裝及運(yùn)行過(guò)程中對(duì)支吊架進(jìn)行合理的調(diào)整，在保證管道內(nèi)的應(yīng)力水平的同時(shí)，延長(zhǎng)管道的使用壽命，確保管道運(yùn)行及整個(gè)電廠系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 晏嘉陵.超超臨界機(jī)組汽水管道支吊架檢驗(yàn)與調(diào)整[J].工程建設(shè)，2017，49（3）：97-99