白成友 王磊

摘要：電廠熱力管道支吊架主要用于承受管道重力和偶然的沖擊載荷以及控制管道工作狀態(tài)中發(fā)生的位移和振動(dòng)。長期以來熱力管道振動(dòng)一直影響著機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行，尤其對(duì)人身安全構(gòu)成極大威脅。調(diào)查表明，火電廠機(jī)組按常規(guī)設(shè)計(jì)的熱力管道均存在著不同程度的振動(dòng)問題，直接影響汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全性，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)人員傷亡的嚴(yán)重工業(yè)事故。因此，防止和消除熱力管道振動(dòng)是保證機(jī)組運(yùn)行的條件之一，對(duì)提高電廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行起著重要的作用。

關(guān)鍵詞：火電廠;熱力管道;振動(dòng);支吊架;治理

1概況

某自備電廠安裝有4×125MW汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組。鍋爐為四川華西能源工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的DGJ480∕9.81—‖5型，額定蒸發(fā)量480T/H;汽輪機(jī)組由中國長江動(dòng)力公司（集團(tuán)）生產(chǎn)制造，型號(hào)為C125-8.83/1.0，高壓雙缸雙排汽，沖動(dòng)式，單抽直接空冷凝汽式汽輪機(jī)，№3機(jī)組于2012年1月投入生產(chǎn)，№4機(jī)組于2012年6月投入生產(chǎn)?！?、№4機(jī)組投運(yùn)以來，經(jīng)電廠技術(shù)人員歷次檢修和巡檢，發(fā)現(xiàn)數(shù)根汽水管道和支吊架存在以下問題：

（1）熱力管道支吊架存在欠載和過載情況，個(gè)別位置支掉點(diǎn)損壞失效;

（2）多根管道運(yùn)行存在持續(xù)振動(dòng)情況。

根據(jù)DL/T438-2009《火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》及DL/T616-2006《火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則》的規(guī)定，應(yīng)對(duì)主蒸汽管道、高壓給水管道支吊架進(jìn)行系統(tǒng)的檢查和調(diào)整，以保證管道的使用壽命，消除事故隱患，確保管道的安全運(yùn)行。

2管道支吊架工作內(nèi)容

支吊架檢查與調(diào)整主要包括資料審查、應(yīng)力核算、支吊架冷熱態(tài)檢查、調(diào)整和施工、綜合分析等五個(gè)方面的主要內(nèi)容。

3檢查存在的問題

經(jīng)過對(duì)主蒸汽、主給水管道進(jìn)行熱態(tài)檢查，以及電廠技術(shù)人員常年巡檢記錄，發(fā)現(xiàn)存在以下重要問題：

（1）主蒸汽管道和主給水管道存在安全附件（支吊架）安裝與設(shè)計(jì)不符;

（2）主蒸汽管道和主給水管道運(yùn)行狀態(tài)存在持續(xù)振動(dòng);

（3）主蒸汽管道和主給水管道支吊架存在損壞情況。

4應(yīng)力計(jì)算結(jié)果

通過對(duì)№3、№4機(jī)組熱力管道進(jìn)行熱態(tài)檢查及應(yīng)力計(jì)算，主蒸汽管系應(yīng)力計(jì)算及熱態(tài)檢查結(jié)果見“表1”，高壓給水管道應(yīng)力計(jì)算及熱態(tài)檢查結(jié)果見“表2”，問題如下：

鍋爐段主蒸汽管道支吊架布置于設(shè)計(jì)圖紙不相符，重點(diǎn)在#10支吊點(diǎn)，原設(shè)計(jì)圖紙為水平徑向限位，實(shí)際安裝為水平徑向和豎直徑向，這導(dǎo)致這段管系應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生重大改變。鍋爐段主給水管道支吊架布置于設(shè)計(jì)圖紙不相符，重點(diǎn)在#6支吊點(diǎn)，原設(shè)計(jì)圖紙為彈簧吊架，實(shí)際安裝為水平徑向和豎直徑向限位，且#133、#5、#2、#1支吊架空間限制未安裝，#8吊架未安裝，導(dǎo)致閥門段管道輕微變形。

5 振動(dòng)控制方案

管系的固有頻率與剛度有直接關(guān)系，剛度越大，其固有頻率越高。在管系上增設(shè)限位支架可以增大管系剛度，提高管系固有頻率從而偏離激擾力頻率避開共振。管系在彎頭附近熱位移較大，采用增設(shè)限位支架會(huì)導(dǎo)致管系膨脹不暢，二次應(yīng)力超標(biāo)。阻尼器在不受突加載荷時(shí)為柔性支撐，能隨管系自由膨脹，當(dāng)管系受外部載荷則自鎖成剛性拉桿，適用于低頻減振。汽機(jī)側(cè)甲乙管道在#65和#75支吊點(diǎn)段振動(dòng)幅度較大，具體處理方案如下：

（1）#2、#13、#14、#67、#70、#77、#80、#81支吊點(diǎn)支吊架過載或欠載，考慮到經(jīng)濟(jì)性，在現(xiàn)有安裝情況下調(diào)整支吊架，使管系應(yīng)力水平科學(xué)合理;

（2）#12支吊架位移范圍不能滿足管系應(yīng)力要求，予以更換;

（3）#5支吊架長期過載失效，予以更換;

（4）更換#64、#74支吊架為剛性吊架;

（5）于#65支吊點(diǎn)增設(shè)Y向徑向限位，于#75支吊點(diǎn)增設(shè)Y向軸向限位;

（6）#51、#47支吊點(diǎn)所在管段增設(shè)Z向限位或阻尼器;

（7）鍋爐段整體低頻振動(dòng)，在#10、#12、#14、3處增設(shè)水平限位提高剛度，消除共振。

6 結(jié)束語

支吊架狀態(tài)存在異常，會(huì)增加管道應(yīng)力。根據(jù)現(xiàn)場檢查，結(jié)合工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出的相關(guān)調(diào)整措施，可有效解決支吊架的狀態(tài)異常，通過運(yùn)用科學(xué)的方法，對(duì)主蒸汽管道更換支吊架和增設(shè)6個(gè)工作點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場情況增設(shè)阻尼器，主給水管系新增設(shè)、恢復(fù)支吊點(diǎn)，有效地降低了管道的振動(dòng)幅度，解決了№3、№4機(jī)組熱力管道振動(dòng)的實(shí)際問題，，保證了機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭全喜，火電廠高加疏水到除氧器管道支吊架振動(dòng)治理.《電力設(shè)備》2018年18期

[2]李洪杰，汽水管道支吊架失效及管道振動(dòng)治理.《建筑學(xué)研究前沿》2018年16期