大型機組四大管道支吊架預防性檢查

張軼桀，孫中元，李 英，李 洋

（1.三河發電有限責任公司，河北 廊坊 065000；2.蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

大型機組四大管道支吊架預防性檢查

張軼桀1，孫中元2，李 英2，李 洋2

（1.三河發電有限責任公司，河北 廊坊 065000；2.蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

介紹了管道支吊架在管道安全中的重要性，從設計審核和支吊架現場檢查2個方面探討了機組四大管道支吊架進行預防性檢查的必要性，提出應定期對支吊架進行檢查，及時發現設計圖紙缺陷及四大管道支吊架存在的缺陷并進行整改，把四大管道支吊架可能出現的問題消除在萌芽狀態，為機組安全可靠運行提供保障。

管道；支吊架；預防性檢查；圖紙審核

0 引言

管道支吊架的主要功能是承載管道的重量、控制管道的熱位移和限制管道的振動。管道支吊架如果設計選型布置不當、有制造缺陷、安裝錯誤、運行中遭受沖擊荷載和維護不當等，都會使管道支吊架功能異常和失效。

近年來電力建設迅猛發展，大容量、高參數機組不斷建設投產，但技術人員短缺。無論是工程設計、設備制造，還是建設安裝都出現技術力量不足的情況，使得各種設備隱患、缺陷增多；尤其是四大管道支吊架引發的安全事故明顯增加，給機組的順利投產和安全運行帶來嚴重的不利影響。因此，有必要在機組運行初期就根據設計標準、規范對四大管道支吊架進行詳細檢查，及時發現存在的問題和隱患并進行整改。

1 圖紙審核

(1) 根據設計院提供的四大管道原始數據，對四大管道進行應力校核計算，核算四大管道最大應力分布、各設備端點推力和推力矩、各支吊架載荷及熱位移數值。

(2) 對四大管道各支吊架施工詳圖及相關支吊架生根結構圖進行審核，根據載荷和熱位移對支吊架的選型進行審核，對水平熱位移較大處吊架有無偏裝進行校對，確認其偏裝是否正確、各支吊架安裝空間尺寸是否合適。

2 預防性跟蹤檢查

分階段對現場四大管道支吊架進行預防性跟蹤檢查，檢查項目包括管道自由膨脹檢查、支吊架根部檢查、功能件(變力彈簧、恒力吊架組件和阻尼器等)檢查、連接件檢查、管部檢查及偏裝檢查。對檢查發現的問題提出整改方案，并及時予以實施。具體問題包含以下幾個方面。

2.1 管道膨脹受阻

吊架管部與管道緊密相連，如果吊架位置不合適或者吊架熱位移受阻，則會導致管道熱位移受阻。在管道設計、安裝及運行時，應充分考慮到管道的熱位移，不允許有阻礙管道膨脹的因素存在。

2.2 支吊架偏裝

根據DL/T616—2006《火力發電廠汽水管道與支吊架維修調整導則》的規定，吊架的拉桿在各種工況下，剛性吊架擺角不得超過3°，彈性吊架擺角不得超過4°。若支吊架未按要求進行偏裝，會造成吊架吊桿傾斜角過大，對管道產生附加軸向載荷或彎矩，對管道端點、設備接口間接產生一個附加力和附加力矩，不利于管道和設備的正常運行。當吊架擺角不能滿足規定時，應進行偏裝或裝設滾動裝置。

2.3 恒力吊架整定位置錯誤

恒力彈簧吊架在行程范圍內，可認為其荷載不變，但是超出行程范圍時，將不再保持這個特性。當大于行程范圍時，吊架內部機構運行至極限，恒力吊架將變成剛性吊架，該吊點的荷載將大于設計值，其具體大小不可控，將直接威脅到吊架及管道的安全。當小于行程范圍時，吊架內部機構收縮至極限，恒力吊架將失載，該吊點的荷載小于設計值，其具體大小不可控(最小為完全失載)，將直接威脅到吊架及管道的安全。

當管道某處吊架出現上/下限位頂死的情況時，表明管道熱膨脹可能處于異常狀態，應進一步分析原因。

2.4 阻尼器安裝錯誤

阻尼器的安裝應考慮熱位移的影響，防止由于管道位移超限損壞阻尼器，并保證阻尼器的根部、管部牢靠，具備足夠的剛度，使其發揮作用。阻尼器安裝后，應根據該處設計熱位移進行相應調整，保證阻尼器的標定行程大于因管道位移在阻尼器上的軸向分量，防止阻尼器出現拉死或頂死的情況，使阻尼器無附加力作用在熱態管道上。液壓阻尼器由于長期使用，會發生滲油，甚至漏油故障，嚴重時應予以更換。

2.5 鎖定銷未拔除

整定式可變彈簧支吊架及恒力彈簧支吊架在出廠前均會整定至冷態位置，其彈簧處于承載狀態，由鎖定銷鎖定。此時的支吊架為剛性支吊架。實際支吊架安裝完成達到安裝荷載后，應拔除鎖定銷，此時支吊架處于正常工作狀態。若鎖定銷未拔除，彈簧支吊架變成剛性吊架，在機組實際運行時將嚴重影響管道熱位移，進而影響管道的應力狀態，并對管道接口設備、焊縫等產生不利影響。

2.6 彈簧欠/過載

彈簧吊架是管系中最常見的支吊架之一，可通過冷、熱態的熱位移變化，為管系提供可變荷載。彈簧提供的可變荷載值是在支吊架設計時確定的，設計的彈簧荷載能為管系提供最優的荷載分布和最佳的應力水平。因此，當彈簧實際荷載偏離設計荷載時應予以調整，使管系處于最佳荷載分布和最佳應力狀態。

3 支吊架調整

支吊架調整的目的是改善管道的荷載分配和應力狀態，使管道安全運行并提高管道壽命。支吊架的調整不能“頭痛醫頭，腳痛醫腳”，應進行仔細的核算，在保證管道安全的前提下，通過調整吊架來調整管系荷載分配，而不能僅僅注重吊架本身。

4 結束語

總之，通過對機組四大管道支吊架預防性維護分析，對支吊架設計圖紙進行審查，分項目對現場四大管道安裝進行預防性跟蹤檢查，對已發現的缺陷及時進行整改，可有效保障四大管道的安全，提升機組的可靠性，并為機組長期、安全、穩定、經濟運行提供保障。

1 趙星海，鄭明秀，魏春明，等．火電廠蒸汽管道支吊架失效問題的研究[J]．鍋爐技術，2010(3)．

2 林其略，周美芳．管道支吊技術[M]．上海：上海科學技術出版社，1993．

3 宣正發．高溫管道支吊架安裝質量監督工作亟待加強[J]．上海電力，2004(1)．

4 孫中元，唐 璐，仇云林，等．某在建600 MW超臨界機組剛性吊架生根加強方法研究[J]．廣東電力，2011(8)．

5 唐 璐，余成長，孫中元，等．600 MW超臨界機組四大管道支吊架預防性檢查[J]．內蒙古電力技術，2011(1)．

6 余成長，唐 璐，仇云林，等．主蒸汽管道下沉原因分析及治理[J]．廣東電力，2010(7)．

7 DL/T 616—2006火力發電廠汽水管道與支吊架維修調整導則[S]．

8 李國斌，張書俊，劉玉春．支吊架零部件重量及吊零方式對彈簧選型和管道應力分析的影響[J]．鍋爐制造，2008(1)．

2014-06-26。

張軼桀(1955-)，男，高級工程師，主要從事電站建設焊接技術管理、受監部件無損探傷、金屬試驗研究和電廠金屬監督工作，email：zhangyijie1124@163．com。

孫中元(1985-)，男，工程師，主要從事高溫高壓管道應力分析、管道支吊架檢驗、管道振動分析與治理工作。

李 英(1971-)，女，工程師，主要從事高溫高壓管道應力分析、管道支吊架檢驗、管道振動分析與治理工作。

李 洋(1987-)，男，助理工程師，主要從事高溫高壓管道支吊架檢驗工作。