（中国电建集团河南工程公司河南省郑州市450000）
摘要：通过火力发电厂汽水管道支吊架安装与检验中发现的问题，对支吊架进行调整，以提高机组运行时间并减少事故的发生。
关键词：火力发电厂汽水管道支吊架；安装；检验；调整
火力发电厂汽水管道支吊架的作用是承受管道重力、承受偶然冲击载荷和控制管道在工作状态下的位移和振动。随着机组运行时间累积，管系支吊架状态会出现变化，一旦支吊架部分或全部丧失其功能，使管道压力峰值增高，局部可能会超过管材许用应力，加快管道高应力蠕变损伤，缩短管道应有寿命，造成较大经济损失。另外管道振动可能会由于管道约束条件变化而加剧，管道端点对设备的推力也会增大，这些都会危及机组的安全运行。
1火力发电厂汽水管道支吊架安装
1.1火力发电厂汽水管道支吊架安装的要求
1)位置正确，埋设应平整牢固。
2)固定支架与管道接触应紧密，固定应牢固。
3)滑动支架应灵活，滑托与滑槽两侧应留有3至5毫米的间隙，纵向移动量应符合设计要求。
4)无热伸长管道的吊架、吊杆应垂直安装。
5)有热伸长管道的吊架、吊杆应向热膨胀的反方向偏移。
6)固定在建筑结构上的支、吊架不得影响结构的安全。
1.2火力发电厂汽水管道支吊架安装中可能存在的问题
1)支吊架安装与设计图纸不相符。
2)偏装量不足或过大，偏装方向与设计相反。支吊架偏装是为了减少由于热位移引起的对管道水平方向的附加力，在安装时支吊点与着力点在一维或二维坐标上具有适当偏差值，使其在热态时处于较佳受力状态。支吊架严重偏斜会导致吊架在垂直方向上承载不足，而在水平方向产生一个附加力，对端点设备推力增大，不利于管道安全运行。
3)滑动支架、导向支架的滑动面未安装聚四氟乙烯塑料板。
4)管道或支吊架位移受阻，将影响管道的正常热膨胀和管道应力分布状况。经过多个现场调查、分析高压主蒸汽管道、主给水管道、高加疏水管道、再热系统管道和疏水管道等有很多支吊架位移受阻。
5)焊接的焊缝不符合施工规范要求，焊缝高度不符合图纸要求。
6)管道系统投运前弹簧支吊架的固定销子未拔除。
2汽水管道支吊架支吊架检验
2.1支吊架支吊架检验的必要性
火力发电厂汽水管道经过一定时间运行后管道位置会发生一定的变化,加之支吊架安装中存在的各种问题,支吊架热位移及载荷将发生一定的变化,引起管道应力升高,使弯管、三通、集汽联箱接口及汽机端成为薄弱环节。
2.2支吊架支吊架检验的几个方面
1)审核管道支吊架运行资料
审核管道支吊架图纸,包括管道安装图、支吊架图、运行资料等。对原支吊架各个参数与设计计算书进行仔细核对;支吊架订货、到货、安装情况核对;管道的实际运行参数及支吊架的历次检验、更改记录;管道及支吊架的实际立体布置示意图的绘制。
2)管道支吊架现场总体状态检验
记录损伤或劣化的证据。如构件外表面的变形和腐蚀;记录大幅度的冲击荷载或剧烈振动的证据。具体表现为已变形的元件、开裂的焊接接头、松弛的固定螺栓或碎裂的水泥等。
3)管道支吊架检查
变力弹簧支吊架是否过度压缩、偏斜或失载,弹簧是否断裂;恒力弹簧吊架转体指示是否越限;弹性支吊架承载是否异常;刚性支吊架状态是否异常;限位装置状态是否异常;减振器及阻尼器位移是否异常。
4)管道支吊架校验及记录
校验吊点偏装与原设计是否一致;记录运行条件下妨碍管道及支吊架位移的任何障碍;校验支吊架冷态/热态位置和标牌位置;记录冷、热态条件下的位移指针位置;校验制造厂的型号;记录冷、热态条件下变力弹簧的载荷;对于刚性支吊架,需校验支吊架各部分与原设计是否一致。
2.3汽水管道支吊架缺陷分析
1)刚性支吊架卡涩、松动或脱空
由于集灰、锈蚀、变形或错误施工等原因,经常有滑动(导向)支架由于卡涩而不能移动,或者由于滑动付之间脱离而悬空,甚至有滑动付之间被焊死而不能移动的情况。固定支座经反复启停和长期运行后,经常出现固定螺栓松动的现象。
刚性吊架的脱空主要因为刚性吊架的冷态脱空主要是在安装或维修后没有将其调紧,刚性吊架的热态脱空主要是实际热位移方向与预计的不一致。
2)变力弹簧支吊架的弹簧压死、脱空或弹簧锁死
对弹簧支吊架进行检验时发现的主要问题是弹簧压死和脱空,其原因,除了运行时间长、启停次数多等因素外,早期设计中的计算误差较大、弹簧性能的偏差较大、管道保温重量越来越轻以及对管道的检修等都会对支吊架的载荷产生影响。
对于非整定的裸露式弹簧,进行水压试验时通常用钢筋将弹簧的上下盖板间焊死,待水压试验完成后再将钢筋去除。对运行中的支吊架检验时发现有钢筋未去除的情况,相当于弹簧吊架变成了刚性吊架,将改变管道的应力分布。
3)恒力吊架的压死和脱空。
恒力吊架的检验中发现的主要问题是吊架的压死和脱空,由于吊架压死而出现过吊杆断裂的问题。此外,多次发现在安装、检修或水压试验后未及时将锁紧销拔除的现象,使恒力吊架变成了刚性吊架,对于垂直热位移非常大的吊点,将使吊架严重超载或脱空。
4)管道热位移受阻
管道热位移受阻的问题通常是由于对管道布置的设计考虑不周所引起的,管道热位移受阻将对支吊架载荷和管道应力产生较大的影响。对于大容量机组,因管道尺寸大,刚度也大,当热位移受阻时,管道对基础结构的反作用力非常大,可能引起结构的破坏。
5)管道振动
管道振动主要存在于主给水管道上,其中振动最严重部位大都在锅炉侧,主给水管道振动有一个共同的特点:振动的严重程度随给水泵的不同而改变,在投某一给水泵时管道振动可能轻微或无振,而在改投其他给水泵时管道的振动可能会非常厉害。
6)其他问题
除上述问题外，汽水管道支吊架还存在设计安装不合理、检修时随意更改支吊架结构、支吊架备件不采用标准结构等问题。
3火力发电厂汽水管道支吊架调整
3.1支吊架调整原则
调整支吊架的目的是为了保证管道的应力水平不超过一定值。对于实际管道支吊架,若能根据实际载荷进行管道应力计算,仅对那些确实使得管道应力过高的支吊架载荷进行调整,既可减少强行将支吊架载荷调整到设计值所需的工作量,又能避免调整不到位所产生的管道应力数据不准的问题。支吊架调整应当以管道的现实状况为基础,以保证管道应力水平为标准,充分考虑管道和支吊架各部件的实际参数，在此基础上对其进行调整。
3.2支吊架调整主要的依据参数
载荷确定
常用管道支吊架型式有固定支吊架、滑动（滚动）支吊架、刚性吊架、弹簧支吊架、恒力吊架等,其中仅有弹簧支吊架和恒力吊架可确定载荷,其余类型支吊架载荷可根据位移条件由力学分析得出。汽水管道支吊架中需要确定并调整其载荷的仅为弹簧支吊架。
管道应力计算
现在的管道应力计算都采用以有限单元法为基础的电算方法,各计算程序的差别主要在前后处理上,在计算结果的准确性上没有太大的差别。
管道热位移计算
管道的热位移计算工作是在进行管道应力计算时同时进行的。通过将计算位移与实测位移进行对比,可确定管道是否存在热位移受阻的情况。
4结语
管道支吊架是火力发电厂管道系统非常重要的组成部分，它的好坏直接影响到管道及相关设备的安全可靠性。因此应重视对支吊架的定期检验工作，防止由于管道支吊原因而导致安全事故的发生。
参考文献
[1]DL5190.5-2012《电力建设施工技术规范第5部分：管道及系统》
[2]DL/T616-2006《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》
[3]DL/T1113-2009《火力发电厂管道支吊架验收规程》