李嘉倫 郭永鵬 李楠林 張倫倫

摘 要：某電廠2號機組四大管道支吊架運行過程中暴露多處缺陷。本文利用CAESAR II軟件對管系進行系統(tǒng)的應力分析，并結(jié)合現(xiàn)場檢查結(jié)果，在冷態(tài)時對四大管道支吊架進行相應調(diào)整，確保機組的安全穩(wěn)定運行，最后對支吊架的檢查維護提出了意見。

關鍵詞：四大管道;支吊架;調(diào)整;應力校核

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A文章編號：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號機組容量為330 MW，2013年10月投產(chǎn)。鍋爐型號為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。每臺鍋爐配置一臺上海電氣集團生產(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、抽汽凝汽式汽輪機和一套上海電氣集團生產(chǎn)的QFSN-330-2型水氫氫汽輪機發(fā)電機組。

機組運行7年后，四大管道支吊架出現(xiàn)較多問題。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行，尤其是對于有較大熱位移的管道，不能簡單地根據(jù)其中某一組支吊架的單獨檢驗情況就確定其調(diào)整措施，而應在冷/熱態(tài)檢驗的基礎上，結(jié)合應力計算情況，對整個管系支吊架現(xiàn)狀進行綜合分析[1-3]。

1 支吊架冷熱態(tài)檢查情況

運維人員分別對機組四大管道支吊架冷熱態(tài)進行了檢查，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;支吊架偏斜超標或偏斜量偏大;支吊架與鄰近構件相擠碰，熱位移受阻;橫擔梁傾斜等。表2給出了主給水管道部分支吊架檢查結(jié)果，典型支吊架問題照片如圖1、圖2所示。

2 管系應力校核

根據(jù)ASME B31.1[4]及管道設計、支吊架設計情況，通過CAESAR Ⅱ?qū)I(yè)應力分析軟件對四大管道一次應力、二次應力進行校核，校核結(jié)果如表3所示。設計狀態(tài)校核結(jié)果表明，管系中各支吊架處于正常狀態(tài)，其各次應力均能滿足管道安全運行的要求，管道應力校核計算合格。

但是，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，高壓給水管道#38單彈簧吊架漏裝，直接導致相鄰恒吊受力異常，均卡死于下極限位置。考慮到機組已連續(xù)運行7年未進行調(diào)整，對現(xiàn)場支吊架布置情況重新進行校核，并與原設計值進行對比，結(jié)果如表4所示。

對比結(jié)果表明，#38單彈簧吊架的漏裝對#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，長時間運行易導致吊架性能下降甚至失效[5]。然而，結(jié)果顯示，#40號至#42號吊架載荷變化不大，但現(xiàn)場仍卡死于極限位置，結(jié)合現(xiàn)場情況分析，可能因為#39吊架長期處于極限位置導致管道位移異常，從而對鄰近吊架載荷產(chǎn)生了影響。另外，長時間運行造成吊架彈簧性能下降、載荷恒定度超標等因素均可能導致現(xiàn)場吊架狀態(tài)異常。結(jié)合管系來看，#38單彈簧吊架的漏裝并未造成管系應力的超標，但這種嚴重缺陷對局部受力影響較大，對機組的穩(wěn)定性、安全性仍然帶來了不小的隱患。

3 支吊架調(diào)整

根據(jù)現(xiàn)場檢查情況對管道支吊架進行相應的調(diào)整，主要措施如下：重新安裝漏裝的支吊架，針對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;針對偏斜超標或偏斜量偏大的支吊架，重新進行偏裝;針對與鄰近構件卡碰的支吊架，消除卡碰;針對橫擔梁傾斜的支吊架，重新安裝，調(diào)整橫擔梁。經(jīng)過調(diào)整后，管道缺陷均已消除，管系應力更接近理論計算值，應力分布更加合理;管道運行狀態(tài)也更接近理論設計位置，各吊點膨脹正常。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行的要求，達到了預期整改目的。

4 結(jié)論

通過對2號機組的檢查與調(diào)整，本文得出以下結(jié)論。單個彈吊的漏裝對整個管系的應力影響較小，但其在局部會造成相鄰吊架的載荷變化較大，同時對管道膨脹位移也會產(chǎn)生一定影響，對機組的穩(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，大大改善了其運行狀態(tài)，各吊點的載荷分配趨于合理，支吊架的狀態(tài)能夠保證機組的正常運行需要。當前，運維人員應按照《力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導則》（DL/T 616—2006）[6]要求定期對支吊架進行檢查維護，盡早發(fā)現(xiàn)并消除缺陷，確保管道長期有效地安全運行。

參考文獻：

[1]王軍民，康豫軍，安付立，等.主蒸汽管道支吊架優(yōu)化調(diào)整[J].西北電力技術，2006（4）：8-10.

[2]郭永峰，季誠，王英俊.某廠600 MW機組汽水管道應力分析及支吊架調(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，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]樊愛兵.某330MW機組四大管道支吊架調(diào)整及管系應力分析[J].華電技術，2016（2）：31-34.

[6]國家發(fā)展和改革委員會.火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導則：DL/T 616-2006[S].北京：中國標準出版社，2006.