第37卷第10期華電技術(shù)Vol 372015年10月Huadian TechnologyOct 2015再熱蒸汽熱段管道下沉原因分析及治理劉明,何桂寬,高揚(華電電力科學(xué)研究院,杭州310000摘要:某電廠再熱蒸汽熱段管道部分管段不斷下沉,通過現(xiàn)場檢査以及計算校核分析,確定管道實際質(zhì)量超過理論設(shè)計值是管段下沉的主要原因,現(xiàn)場安裝的恒力碟簧吊架性能異常也加劇了管道下沉趨勢。根據(jù)各承重吊架的工作特點,通過采取更換恒力吊架、增加變力彈簧吊架輸岀載荷等方法,有效排除了管道下沉故障關(guān)鍵詞:再熱蒸汽熱段;管道下沉;壁厚;恒力碟簧吊架中圖分類號:TM62文獻標志碼:B文章編號:l674-1951(2015)10-0015-021再熱蒸汽熱段管道概況彈簧吊架某電廠2×300MW亞臨界機組自投產(chǎn)以來,通過Y恒力吊架支吊架狀態(tài)的檢査記錄發(fā)現(xiàn),再熱蒸汽熱段管道部分剛性吊架管段存在不斷下沉的現(xiàn)象。該熱段管道設(shè)計溫度為阻尼器45℃,設(shè)計壓力為4.2MPa,主管規(guī)格為I635mm西限位裝置滑動支架31.0mm,支管規(guī)格為508mm×24.8mm,管道材質(zhì)為A335P22,管道及支吊架立體布置如圖1所示。發(fā)生下沉的管段主要為汽輪機側(cè)兩支管及所連主管的水平管段,最大下沉量達到30.0mm,位于26吊架附近。低壓旁302管道質(zhì)量核算為準確獲得管道實際質(zhì)量,機組檢修期間對熱段管道各管段的實際壁厚進行了測量,主要測量結(jié)果見表1。測量結(jié)果顯示,管道實際壁厚明顯大于路管道設(shè)計壁厚,且超出了GB/T17395—2008《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》中管道壁厚最大正偏圖1再熱蒸汽熱段管道(含低壓旁路)立體布置圖差應(yīng)小于12.5%的規(guī)定。由對比數(shù)據(jù)可知,熱段剛性吊架、變力彈簧吊架和恒力吊架。剛性吊架主管道實際質(zhì)量較原始設(shè)計值增加了17%左右,査閱要用于完全約束管系在吊點處垂直向下位移,變力相關(guān)設(shè)計資料可知,管道支吊架是按照理論設(shè)計規(guī)彈簧吊架承載力隨管道支、吊點處管道垂直位移的格進行計算選型的,從而導(dǎo)致現(xiàn)有支吊架載荷與管增加而增大,這兩種類型的吊架都具有一定的自調(diào)道質(zhì)量不匹配,支吊架載荷小于管道重力。性,能夠在一定范圍內(nèi)承載管道增加的重力。而恒管道質(zhì)量增加導(dǎo)致承重支吊架理論設(shè)計載荷不力吊架承載力不隨吊點處管道垂直位移的變化而變足以承受管道重力。該熱段管道上的承重支吊架有化,即載荷基本保持恒定,因而恒力吊架不能額外增表1管道壁厚及質(zhì)量設(shè)計規(guī)格/mm計算規(guī)格/mm設(shè)計規(guī)格單位長度實際質(zhì)量/(kdH中國煤化工質(zhì)量增加百分比%CNMHGD635×31.0509,16D508×24.86557×24.8325.8629.0384.0517.9加載荷用以承擔(dān)增加的管道重力,對管道向下位移收稿日期:2015-07-14;修回日期:2015-09-06沒有任何約束作用,所以在連續(xù)恒力吊架的管段華電技術(shù)第37卷管道質(zhì)量增加后將會導(dǎo)致較為明顯的管道下沉。(3)因超過吊架載荷調(diào)整范圍,更換“18變力3管道支吊架檢查彈簧吊架。(4)根據(jù)計算所得載荷,重新調(diào)整剩余變力彈支吊架起到承擔(dān)管道載荷、限制管道位移以及簧吊架的實際輸出載荷?？刂乒艿勒駝拥淖饔?對管道的正常運行至關(guān)重要,依照上述處理方案對該熱段管道支吊架進行了支吊架性能變化也會導(dǎo)致管道受力狀態(tài)以及管道位調(diào)整、更換和改造,機組重啟穩(wěn)定后,對該管道的膨移異常。文獻2]介紹了某電廠主蒸汽管道因彈簧脹、位移情況進行了持續(xù)檢査和記錄,檢査結(jié)果顯老化、剛度下降造成吊架過度壓縮、疲勞失效從而導(dǎo)示,處理后的熱段管道工作狀態(tài)正常,各支吊架熱致管道不斷下沉的事例。冷態(tài)均處于正常指示位置。該處理方案消除了該熱現(xiàn)場對該熱段管道的支吊架進行檢査后發(fā)現(xiàn):段管道的下沉故障,滿足了管道安全運行要求該管系上各支吊架型號、規(guī)格符合設(shè)計要求,現(xiàn)場安裝得當;剛性吊架工作狀態(tài)正常;但大部分變力彈簧5結(jié)論吊架冷、熱態(tài)彈簧壓縮量均大于設(shè)計值;主要下沉管通過更換恒力吊架、增加變力彈簧吊架輸出載段的恒力吊架冷、熱態(tài)均處于向下卡死狀態(tài),恒力吊荷等方法有效解決了某2×300MW機組再熱蒸汽架功能喪失,退化為剛性吊架?，F(xiàn)場安裝的恒力吊熱管道下沉問題,消除了機組安全運行的重大隱患,架均為恒力碟簧吊架,采用碟形彈簧替代傳統(tǒng)的圓同時也得到了一些經(jīng)驗教訓(xùn),可為其他同類型故障柱螺旋壓縮彈簧作為吊架的儲能組件,碟簧的固有的解決提供參考特性造成其載荷離差難以控制,因此恒力碟簧吊架(1)在進行管道支吊架選型時應(yīng)盡量根據(jù)管道使用一段時間后往往恒定度、載荷離差超標。恒力實際直徑、壁厚進行計算,同時不能忽略管夾及其他吊架載荷離差增大將導(dǎo)致管系豎直向上熱位移量減支吊架附件的質(zhì)量4,確保管系支吊架載荷與管道小,即管系熱態(tài)發(fā)生相對向下“沉降”的現(xiàn)象3。總質(zhì)量相匹配。處理方案及結(jié)果(2)加強管道支吊架的日常檢查和記錄,有效掌握管道位移狀況,盡早發(fā)現(xiàn)管道沉降類故障。根據(jù)上述分析基本可以判斷:由于管道實際質(zhì)(3)考慮到運行時間的增加以及彈簧/碟簧性量超過理論設(shè)計質(zhì)量,吊架總載荷不足以承受管道能的退化,管道支吊架性能不可避免地會出現(xiàn)一定重力,最終導(dǎo)致該熱段管道下沉;同時,恒力碟簧吊變化,因而在有條件的情況下應(yīng)定期對支吊架進行架的性能異常也加劇了管道下沉。針對以上分析,性能測試,確保各類型的支吊架性能滿足規(guī)范要求。本著經(jīng)濟、有效且操作施工便捷的原則,同時考慮各(4)加強安裝質(zhì)量控制,確保支吊架材料、規(guī)承重吊架的工作特點,確定如下處理原則。格、型號符合設(shè)計要求;同時,運行中應(yīng)加強對支吊(1)將現(xiàn)場碟簧形式的恒力吊架全部更換為彈架的監(jiān)督檢查與維護調(diào)整?；尚问降暮懔Φ跫?。(2)盡可能避免增設(shè)吊點、加裝吊架參考文獻(3)考慮到變力彈簧吊架的實際輸出載荷在1]GBT17395-2008無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏定范圍內(nèi)是可調(diào)的,所以盡可能增加原有變力彈簧吊架輸出載荷,使之滿足實際需求,只有在原有吊架2]余成長,唐璐,仇云林,等.主蒸汽管道下沉原因分析及無法滿足調(diào)節(jié)要求時才更換新的吊架。治理[J.廣東發(fā)電,2010,23(7):69-7采用專業(yè)管道應(yīng)力分析軟件,以實際管道規(guī)格[3]康豫軍,姚軍武,王必寧,等恒力吊架荷載離差對管系熱位移影響的研究[J].熱力發(fā)電,2009,38(5):72-76為輸入數(shù)據(jù),對該熱段管道重新進行應(yīng)力分析及支[4]馬東方,黎榮銳,劉永成支吊架附重對管系應(yīng)力的影響吊架選型,依據(jù)計算分析結(jié)果給出支吊架調(diào)整處理分析[J].鍋爐制造,2010(5):35-37方案。5]郭延軍,火力發(fā)電廠在役管道支吊架失效分析[J].熱力(1)根據(jù)計算所得各吊點載荷進行“79TH中國煤化工13-“14,21,23-427恒力吊架的選型并進行CNMHG(本文責(zé)編:劉芳)更換。(2)依據(jù)計算所得吊點載荷、位移,將原"6,16作者簡介:劉明(1985—),男,安徽宣城人,工程師,工學(xué)碩土,從變力彈簧吊架更換為恒力吊架,12恒力吊架更換事管道應(yīng)力計算分析、管道振動分析與治理及支吊架優(yōu)化調(diào)為變力彈簧吊架。整等方面的工作(E-mail:ming-liu@cheer.com)