關(guān)于汽水閥門管道檢修方法分析

馮棟梁

華能南通電廠 江蘇南通 226003

通過對火電廠汽水管道、支吊架的檢查和分析，闡述了檢查內(nèi)容和調(diào)整技術(shù)條件，為相關(guān)人員提供工作流程圖指導(dǎo)。

1 汽水閥門管道

火電廠汽水主管道是重要的承壓部件，國家對管道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和材料有嚴格的監(jiān)督管理[1-2]。我國提出了火電廠金屬技術(shù)監(jiān)督條例，并對相關(guān)汽水管道提出了強制性規(guī)定。國家電力公司發(fā)布的通知指出，為了防止爐外管爆炸，有必要根據(jù)《汽水管道及支吊架維修導(dǎo)則》對汽車管道及支吊架進行定期檢查。對于運行中的主蒸汽管道和再熱蒸汽管道，應(yīng)綜合調(diào)整支吊架，必要時應(yīng)進行應(yīng)力核算。由于火力發(fā)電廠的汽水管道是一種高壓高溫的金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在運行中需要滿足相應(yīng)的強度。管道系統(tǒng)的安全不平等和應(yīng)力應(yīng)低于材料的承載能力。用規(guī)則靜力計算強度不等式。汽水管道為連續(xù)彈性體，兩端與設(shè)備連接。中間有很多類型的支吊架。管道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

管道系統(tǒng)的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力與下列條件有關(guān)，具體而言，管道系統(tǒng)的運行參數(shù)和規(guī)格、管道系統(tǒng)的位置、管道系統(tǒng)各部件的自重、支吊架的配置模型。影響一次應(yīng)力的主要因素包括：管道系統(tǒng)的參數(shù)和規(guī)格、管道、管道系統(tǒng)各部件的自重、支吊架的配置和型號，而影響二次應(yīng)力的主要因素包括：管道參數(shù)、管道規(guī)格和管道系統(tǒng)，在上述因素中，支吊架的狀態(tài)是變化最大的因素。近年來，根據(jù)對電力系統(tǒng)管道系統(tǒng)的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，支吊架狀態(tài)是影響管道系統(tǒng)一次應(yīng)力和振動的關(guān)鍵因素，通過改善支吊架狀態(tài)可以實現(xiàn)管道系統(tǒng)的二次應(yīng)力、扭矩和推力。因此，管道系統(tǒng)的安全運行與支吊架有關(guān)。通過對支吊架的檢查和調(diào)整，可以進一步保證管道系統(tǒng)的安全運行。

2 管道和支吊架的檢查

2.1 管道系統(tǒng)的檢查周期

管道系統(tǒng)空間、位置和狀態(tài)是重要的安全信息，目前沒有相應(yīng)的技術(shù)標準，也缺乏監(jiān)控管道系統(tǒng)空間的相關(guān)儀器。美國法規(guī)非常重視對管道系統(tǒng)空間狀態(tài)的監(jiān)控[3]。然而，如果管道系統(tǒng)出現(xiàn)不均勻沉降或輸水坡度發(fā)生顯著變化，則尚未提出使用哪種儀器進行測量。過去，管道系統(tǒng)在中國首次投入運行后進行檢查，但隨后沒有對管道的實際使用進行測試。但實際上，管道系統(tǒng)投入使用后，其空間狀態(tài)會發(fā)生變化。管道系統(tǒng)在投入運行一段時間后，從支吊架檢查中獲得的信息可以指導(dǎo)管道系統(tǒng)的空間形態(tài)，管道系統(tǒng)檢查只需要在首次運行和投入運行后的兩個特殊時期進行，如40000小時和100000小時。

2.2 檢查支架和吊架的周期

機組首次投運后，溫度參數(shù)達到固定額定值8小時后，需要對主汽水管道支吊架進行全面檢查，并及時記錄狀態(tài)信息，作為重要的參考資料移交給業(yè)主。根據(jù)相關(guān)指南，一些重要的支吊架需要在每次大型檢修時進行檢查，其他的需要目視檢查。300MW以上機組的主蒸汽管道，在運行4萬小時后，需要對所有支吊架的功能部件、連接部件和根部進行全面檢查。根據(jù)導(dǎo)則的相關(guān)內(nèi)容，主汽水管道運行10小時后，需要對所有支吊架進行全面檢查，火電廠可根據(jù)實際運行情況適當縮短檢查周期。

3 支架和吊架的調(diào)整

對于嚴重損壞的支吊架，需要進行局部維護和調(diào)整。通常根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)要求和規(guī)范原則對支吊架進行調(diào)整，管道支吊架的整體調(diào)整是設(shè)計、施工和科研中進行安全評估的綜合技術(shù)[4]。支吊架的調(diào)整以全面檢查為基礎(chǔ)，嚴格按照相應(yīng)的審批程序進行，并在完成相應(yīng)的審批程序后進行。運行后，應(yīng)對管道進行深入分析，以進行管道的重大調(diào)整和支吊架的調(diào)整，從而進行管道系統(tǒng)的應(yīng)力分布。具體研究內(nèi)容包括：判斷原設(shè)計和安裝是否不合理，對比新管道設(shè)計計算機程序，支吊架綜合調(diào)整應(yīng)修正哪種方式，支吊架綜合檢查時是否有必要明確調(diào)查管道系統(tǒng)的實質(zhì)性問題，并根據(jù)研究的問題制定合理的調(diào)整方案。根據(jù)業(yè)主的批準會議方可實施。個別火力發(fā)電廠不了解所轄管道的實際狀態(tài)，也沒有深入分析管道技術(shù)，所以往往采用其他設(shè)備的維護方式進行汽水管道維護。在大規(guī)模維修之前，他們并沒有發(fā)現(xiàn)招標中存在的問題，并提出合理的調(diào)整方案，但這需要一個過程。目前，在調(diào)整支吊架時，有必要了解電廠的工作方式[5]。掌握了存在的問題后，優(yōu)先處理一些危及安全運行的問題，再進行支吊架的綜合調(diào)整，或者更換必要的支吊架。

4 結(jié)語

總之，對部分支吊架的嚴重損壞，可以通過對支吊架的定期檢查和維護來解決，可以根據(jù)設(shè)計參數(shù)和相應(yīng)的維護調(diào)整指南進行維護。電廠應(yīng)根據(jù)汽水管道和支吊架的需要，建立技術(shù)管理檔案，合理延長管道的使用壽命，為管道的使用壽命評估準備資料。