大型机组四大管道支吊架预防性检查

张轶桀，孙中元，李 英，李 洋

（1.三河发电有限责任公司，河北 廊坊 065000；2.苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州 215004）

大型机组四大管道支吊架预防性检查

张轶桀1，孙中元2，李 英2，李 洋2

（1.三河发电有限责任公司，河北 廊坊 065000；2.苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州 215004）

介绍了管道支吊架在管道安全中的重要性，从设计审核和支吊架现场检查2个方面探讨了机组四大管道支吊架进行预防性检查的必要性，提出应定期对支吊架进行检查，及时发现设计图纸缺陷及四大管道支吊架存在的缺陷并进行整改，把四大管道支吊架可能出现的问题消除在萌芽状态，为机组安全可靠运行提供保障。

管道；支吊架；预防性检查；图纸审核

0 引言

管道支吊架的主要功能是承载管道的重量、控制管道的热位移和限制管道的振动。管道支吊架如果设计选型布置不当、有制造缺陷、安装错误、运行中遭受冲击荷载和维护不当等，都会使管道支吊架功能异常和失效。

近年来电力建设迅猛发展，大容量、高参数机组不断建设投产，但技术人员短缺。无论是工程设计、设备制造，还是建设安装都出现技术力量不足的情况，使得各种设备隐患、缺陷增多；尤其是四大管道支吊架引发的安全事故明显增加，给机组的顺利投产和安全运行带来严重的不利影响。因此，有必要在机组运行初期就根据设计标准、规范对四大管道支吊架进行详细检查，及时发现存在的问题和隐患并进行整改。

1 图纸审核

(1) 根据设计院提供的四大管道原始数据，对四大管道进行应力校核计算，核算四大管道最大应力分布、各设备端点推力和推力矩、各支吊架载荷及热位移数值。

(2) 对四大管道各支吊架施工详图及相关支吊架生根结构图进行审核，根据载荷和热位移对支吊架的选型进行审核，对水平热位移较大处吊架有无偏装进行校对，确认其偏装是否正确、各支吊架安装空间尺寸是否合适。

2 预防性跟踪检查

分阶段对现场四大管道支吊架进行预防性跟踪检查，检查项目包括管道自由膨胀检查、支吊架根部检查、功能件(变力弹簧、恒力吊架组件和阻尼器等)检查、连接件检查、管部检查及偏装检查。对检查发现的问题提出整改方案，并及时予以实施。具体问题包含以下几个方面。

2.1 管道膨胀受阻

吊架管部与管道紧密相连，如果吊架位置不合适或者吊架热位移受阻，则会导致管道热位移受阻。在管道设计、安装及运行时，应充分考虑到管道的热位移，不允许有阻碍管道膨胀的因素存在。

2.2 支吊架偏装

根据DL/T616—2006《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》的规定，吊架的拉杆在各种工况下，刚性吊架摆角不得超过3°，弹性吊架摆角不得超过4°。若支吊架未按要求进行偏装，会造成吊架吊杆倾斜角过大，对管道产生附加轴向载荷或弯矩，对管道端点、设备接口间接产生一个附加力和附加力矩，不利于管道和设备的正常运行。当吊架摆角不能满足规定时，应进行偏装或装设滚动装置。

2.3 恒力吊架整定位置错误

恒力弹簧吊架在行程范围内，可认为其荷载不变，但是超出行程范围时，将不再保持这个特性。当大于行程范围时，吊架内部机构运行至极限，恒力吊架将变成刚性吊架，该吊点的荷载将大于设计值，其具体大小不可控，将直接威胁到吊架及管道的安全。当小于行程范围时，吊架内部机构收缩至极限，恒力吊架将失载，该吊点的荷载小于设计值，其具体大小不可控(最小为完全失载)，将直接威胁到吊架及管道的安全。

当管道某处吊架出现上/下限位顶死的情况时，表明管道热膨胀可能处于异常状态，应进一步分析原因。

2.4 阻尼器安装错误

阻尼器的安装应考虑热位移的影响，防止由于管道位移超限损坏阻尼器，并保证阻尼器的根部、管部牢靠，具备足够的刚度，使其发挥作用。阻尼器安装后，应根据该处设计热位移进行相应调整，保证阻尼器的标定行程大于因管道位移在阻尼器上的轴向分量，防止阻尼器出现拉死或顶死的情况，使阻尼器无附加力作用在热态管道上。液压阻尼器由于长期使用，会发生渗油，甚至漏油故障，严重时应予以更换。

2.5 锁定销未拔除

整定式可变弹簧支吊架及恒力弹簧支吊架在出厂前均会整定至冷态位置，其弹簧处于承载状态，由锁定销锁定。此时的支吊架为刚性支吊架。实际支吊架安装完成达到安装荷载后，应拔除锁定销，此时支吊架处于正常工作状态。若锁定销未拔除，弹簧支吊架变成刚性吊架，在机组实际运行时将严重影响管道热位移，进而影响管道的应力状态，并对管道接口设备、焊缝等产生不利影响。

2.6 弹簧欠/过载

弹簧吊架是管系中最常见的支吊架之一，可通过冷、热态的热位移变化，为管系提供可变荷载。弹簧提供的可变荷载值是在支吊架设计时确定的，设计的弹簧荷载能为管系提供最优的荷载分布和最佳的应力水平。因此，当弹簧实际荷载偏离设计荷载时应予以调整，使管系处于最佳荷载分布和最佳应力状态。

3 支吊架调整

支吊架调整的目的是改善管道的荷载分配和应力状态，使管道安全运行并提高管道寿命。支吊架的调整不能“头痛医头，脚痛医脚”，应进行仔细的核算，在保证管道安全的前提下，通过调整吊架来调整管系荷载分配，而不能仅仅注重吊架本身。

4 结束语

总之，通过对机组四大管道支吊架预防性维护分析，对支吊架设计图纸进行审查，分项目对现场四大管道安装进行预防性跟踪检查，对已发现的缺陷及时进行整改，可有效保障四大管道的安全，提升机组的可靠性，并为机组长期、安全、稳定、经济运行提供保障。

1 赵星海，郑明秀，魏春明，等．火电厂蒸汽管道支吊架失效问题的研究[J]．锅炉技术，2010(3)．

2 林其略，周美芳．管道支吊技术[M]．上海：上海科学技术出版社，1993．

3 宣正发．高温管道支吊架安装质量监督工作亟待加强[J]．上海电力，2004(1)．

4 孙中元，唐 璐，仇云林，等．某在建600 MW超临界机组刚性吊架生根加强方法研究[J]．广东电力，2011(8)．

5 唐 璐，余成长，孙中元，等．600 MW超临界机组四大管道支吊架预防性检查[J]．内蒙古电力技术，2011(1)．

6 余成长，唐 璐，仇云林，等．主蒸汽管道下沉原因分析及治理[J]．广东电力，2010(7)．

7 DL/T 616—2006火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则[S]．

8 李国斌，张书俊，刘玉春．支吊架零部件重量及吊零方式对弹簧选型和管道应力分析的影响[J]．锅炉制造，2008(1)．

2014-06-26。

张轶桀(1955-)，男，高级工程师，主要从事电站建设焊接技术管理、受监部件无损探伤、金属试验研究和电厂金属监督工作，email：zhangyijie1124@163．com。

孙中元(1985-)，男，工程师，主要从事高温高压管道应力分析、管道支吊架检验、管道振动分析与治理工作。

李 英(1971-)，女，工程师，主要从事高温高压管道应力分析、管道支吊架检验、管道振动分析与治理工作。

李 洋(1987-)，男，助理工程师，主要从事高温高压管道支吊架检验工作。