李嘉倫 郭永鵬 李楠林 張倫倫

摘 要：某電廠2號(hào)機(jī)組四大管道支吊架運(yùn)行過(guò)程中暴露多處缺陷。本文利用CAESAR II軟件對(duì)管系進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)力分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果，在冷態(tài)時(shí)對(duì)四大管道支吊架進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，確保機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，最后對(duì)支吊架的檢查維護(hù)提出了意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：四大管道;支吊架;調(diào)整;應(yīng)力校核

中圖分類號(hào)：TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）32-0121-03

Abstract： Several defects were exposed during the operation of the four major pipeline supports and hangers of Unit 2 of a power plant. This paper used CAESAR II software to carry out systematic stress analysis on the piping system， and combined with the on-site inspection results， adjusted the four major pipeline supports and hangers in cold state to ensure the safe and stable operation of the unit， finally put forward opinions on the inspection and maintenance of supports and hangers.

Keywords： four main pipes;hanger;adjustment;stress check

某電廠2號(hào)機(jī)組容量為330 MW，2013年10月投產(chǎn)。鍋爐型號(hào)為SG-1151/17.5-M4008，系上海鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐。每臺(tái)鍋爐配置一臺(tái)上海電氣集團(tuán)生產(chǎn)的CJK330-16.67/1.2/0.4/538/538型亞臨界蒸汽參數(shù)、單軸、一次中間再熱、三缸雙排汽、間接空冷、抽汽凝汽式汽輪機(jī)和一套上海電氣集團(tuán)生產(chǎn)的QFSN-330-2型水氫氫汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組。

機(jī)組運(yùn)行7年后，四大管道支吊架出現(xiàn)較多問(wèn)題。支吊裝置是管道系統(tǒng)的重要組成部分，起著承受管道荷載、控制管道位移量的重要作用。支吊架配置（荷載、類型、位置）直接影響管系的應(yīng)力分布和大小，其性能的好壞、承載是否合理都直接影響管道的使用壽命及安全運(yùn)行，尤其是對(duì)于有較大熱位移的管道，不能簡(jiǎn)單地根據(jù)其中某一組支吊架的單獨(dú)檢驗(yàn)情況就確定其調(diào)整措施，而應(yīng)在冷/熱態(tài)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)力計(jì)算情況，對(duì)整個(gè)管系支吊架現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析[1-3]。

1 支吊架冷熱態(tài)檢查情況

運(yùn)維人員分別對(duì)機(jī)組四大管道支吊架冷熱態(tài)進(jìn)行了檢查，共發(fā)現(xiàn)70處支吊架故障缺陷，檢查結(jié)果如表1所示。主要問(wèn)題如下：支吊架漏裝;恒力支吊架位移指示不合理，位移指針卡死于極限位置;支吊架偏斜超標(biāo)或偏斜量偏大;支吊架與鄰近構(gòu)件相擠碰，熱位移受阻;橫擔(dān)梁傾斜等。表2給出了主給水管道部分支吊架檢查結(jié)果，典型支吊架問(wèn)題照片如圖1、圖2所示。

2 管系應(yīng)力校核

根據(jù)ASME B31.1[4]及管道設(shè)計(jì)、支吊架設(shè)計(jì)情況，通過(guò)CAESAR Ⅱ?qū)I(yè)應(yīng)力分析軟件對(duì)四大管道一次應(yīng)力、二次應(yīng)力進(jìn)行校核，校核結(jié)果如表3所示。設(shè)計(jì)狀態(tài)校核結(jié)果表明，管系中各支吊架處于正常狀態(tài)，其各次應(yīng)力均能滿足管道安全運(yùn)行的要求，管道應(yīng)力校核計(jì)算合格。

但是，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，高壓給水管道#38單彈簧吊架漏裝，直接導(dǎo)致相鄰恒吊受力異常，均卡死于下極限位置?？紤]到機(jī)組已連續(xù)運(yùn)行7年未進(jìn)行調(diào)整，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)支吊架布置情況重新進(jìn)行校核，并與原設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表4所示。

對(duì)比結(jié)果表明，#38單彈簧吊架的漏裝對(duì)#39恒力彈簧吊架的載荷影響較大，直接造成#39吊架卡死至下極限，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行易導(dǎo)致吊架性能下降甚至失效[5]。然而，結(jié)果顯示，#40號(hào)至#42號(hào)吊架載荷變化不大，但現(xiàn)場(chǎng)仍卡死于極限位置，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況分析，可能因?yàn)?39吊架長(zhǎng)期處于極限位置導(dǎo)致管道位移異常，從而對(duì)鄰近吊架載荷產(chǎn)生了影響。另外，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行造成吊架彈簧性能下降、載荷恒定度超標(biāo)等因素均可能導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)吊架狀態(tài)異常。結(jié)合管系來(lái)看，#38單彈簧吊架的漏裝并未造成管系應(yīng)力的超標(biāo)，但這種嚴(yán)重缺陷對(duì)局部受力影響較大，對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定性、安全性仍然帶來(lái)了不小的隱患。

3 支吊架調(diào)整

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況對(duì)管道支吊架進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，主要措施如下：重新安裝漏裝的支吊架，針對(duì)位移指針指示異常的恒力支吊架，調(diào)整花蘭螺絲，使其指示正常;針對(duì)偏斜超標(biāo)或偏斜量偏大的支吊架，重新進(jìn)行偏裝;針對(duì)與鄰近構(gòu)件卡碰的支吊架，消除卡碰;針對(duì)橫擔(dān)梁傾斜的支吊架，重新安裝，調(diào)整橫擔(dān)梁。經(jīng)過(guò)調(diào)整后，管道缺陷均已消除，管系應(yīng)力更接近理論計(jì)算值，應(yīng)力分布更加合理;管道運(yùn)行狀態(tài)也更接近理論設(shè)計(jì)位置，各吊點(diǎn)膨脹正常。支吊架均處于正常、合理的工作狀態(tài)，較好地滿足管道安全運(yùn)行的要求，達(dá)到了預(yù)期整改目的。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)2號(hào)機(jī)組的檢查與調(diào)整，本文得出以下結(jié)論。單個(gè)彈吊的漏裝對(duì)整個(gè)管系的應(yīng)力影響較小，但其在局部會(huì)造成相鄰吊架的載荷變化較大，同時(shí)對(duì)管道膨脹位移也會(huì)產(chǎn)生一定影響，對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定性、安全性留下隱患。檢查總共發(fā)現(xiàn)70處缺陷，經(jīng)過(guò)調(diào)整后，消除了支吊架存在的直接與間接隱患，大大改善了其運(yùn)行狀態(tài)，各吊點(diǎn)的載荷分配趨于合理，支吊架的狀態(tài)能夠保證機(jī)組的正常運(yùn)行需要。當(dāng)前，運(yùn)維人員應(yīng)按照《力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則》（DL/T 616—2006）[6]要求定期對(duì)支吊架進(jìn)行檢查維護(hù)，盡早發(fā)現(xiàn)并消除缺陷，確保管道長(zhǎng)期有效地安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]郭永峰，季誠(chéng)，王英俊.某廠600 MW機(jī)組汽水管道應(yīng)力分析及支吊架調(diào)整[J].山西電力，2020（2）：65-68.

[3]李丹.火電廠蒸汽管道支吊架的檢查與調(diào)整[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（8）：182-183.

[4]ASME.ASME Code for Pressure Piping，B31.1 Power Piping：ASME B31.1—2016[S].New York：ASME，2016.

[5]樊愛(ài)兵.某330MW機(jī)組四大管道支吊架調(diào)整及管系應(yīng)力分析[J].華電技術(shù)，2016（2）：31-34.

[6]國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則：DL/T 616-2006[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.