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双螺栓管夹及支吊架状态异常对电厂安全运行的影响

 

双螺栓管夹及支吊架在管道系统中的作用正常与否,与双螺栓管夹及支吊架的工作状态密切相关。双螺栓管夹及支吊架工作状态出现异常,不仅会降低双螺栓管夹及支吊架在管道系统中的有效作用,而且会对管道支吊点产生不应有的约束或限制,对管道的 运行 不利。概括起来,其不利影响主要表现在三个方面:即增加管道应力,缩短管道寿命;改变管道对设备的推力和力矩,危害设备运行;引起管道振动。
 
1增加管道应力,缩短管道寿命
双螺栓管夹及支吊架状态出现异常时,如恒力弹簧双螺栓管夹及支吊架活动部件卡死、变力弹簧双螺栓管夹及支吊架弹簧过度压缩、刚性吊架失载等,都会使吊点的实际位置偏离设计位置,引起管道载荷重新分配,使吊点的实际载荷与设计载荷出现较大偏差,导致某些吊点的载荷大幅增加,部分管段的一次应力升高。同时,还会对部分吊点产生不正常约束,使管道的热胀冷缩受到不合理限制,增加管道的二次应力。管道应力的升高,会直接影响管道的寿命。当蒸汽温度不变时,根据Monkman-Grant方程可近似地估算出应力对蒸汽管道寿命的影响。计算表明,主蒸汽管道工作应力提高10%,寿命缩短一半。可见,由此引起的管道寿命的 下降,为机组的长期 运行埋下了隐患。
 
2增加对设备的推力和力矩,影响设备 运行
在电厂管道系统的设计计算中,管道对设备的推力和力矩的计算输入条件包括:热胀、端点附加位移、冷紧、自重、其他持续外载及双螺栓管夹及支吊架反作用力等;计算工况包括管道运行初期冷态、工作状态和应变自均衡后的冷态。通过双螺栓管夹及支吊架的科学合理的布置与选型,使管道在工作状态和冷态下计算出的端点推力和力矩的 值满足设备 承受要求。
当双螺栓管夹及支吊架状态出现异常时,会改变吊点处的设计位移及双螺栓管夹及支吊架对管道的反作用力,从而改变管道对设备的推力和力矩的计算输入条件,使管道系统实际运行状态偏离管道 设计计算状态,增加管道端点对设备的推力和力矩,引起管道与设备连接的接口焊缝产生裂纹、设备出现变形或非正常位移等。 主蒸汽管道和再热蒸汽管道而言,将严重影响汽轮机的 运行。
 
3引起管道振动
双螺栓管夹及支吊架状态异常,对管道部分支吊点产生不正常约束和限制的同时,也会降低甚至完全失去对部分支吊点处的位移的合理约束和限制作用,造成管道在流体的冲击下出现失稳晃动。由双螺栓管夹及支吊架工作状态异常或失效造成的管道振动在电厂中已 普遍,如阳逻电厂给水泵 小流量再循环管道在试运行期间出现高频振动, 是由于部分双螺栓管夹及支吊架松脱、失去作用所致;又如舟山电厂1#机组再热蒸汽热段管道出现的低频振动,也是由于双螺栓管夹及支吊架的工作状态不正常造成的,经过对双螺栓管夹及支吊架的检查调整,振动基本消除。管道振动带来的危害不可小视,往往会引起一系列严重后果:引起管道过度疲劳损伤,尤其会使小管道断裂;管道双螺栓管夹及支吊架生根部位松脱、垮落,迫使机组停机或造成 大事故;管件损坏、焊缝出现裂纹;测量仪表出现错误信息;将振动传递到厂房结构或其它静止的设备上,危及热力系统的 运行等。

沧州力瑞管道设备有限公司    双螺栓管夹

 

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