火电厂汽水管道支吊架典型缺陷介绍及综合处理ppt课件

1、火电厂汽水管道支吊架火电厂汽水管道支吊架典型缺陷引见及综合处典型缺陷引见及综合处置置湖南省电力公司科学研讨院 目目 录录1 支承件种类简介支承件种类简介3 典型案例典型案例 2 管道支吊架异常方式与缘由管道支吊架异常方式与缘由 4 管道支吊架外部检查与维护调整管道支吊架外部检查与维护调整 5 汽水管道支吊架监视管理汽水管道支吊架监视管理 恒恒 吊吊弹弹 吊吊刚刚 吊吊承承 重重 支支 吊吊 架架限限 位位 装装 置置 导导 向向 装装 置置 固固 定定 支支 架架限限 位位 支支 吊吊 架架减减 振振 器器 阻阻 尼尼 器器 拉拉 撑撑 杆杆振振 动动 控控 制制 装装 置置支支 吊吊 架架

2、产产 品品一、支承件种类一、支承件种类 按主要性能与用途分类按主要性能与用途分类 1、恒力弹簧支吊架、恒力弹簧支吊架 恒力支吊架以下简称恒吊根据力矩平衡原理设计。在答应的负载位移下，负载力矩和弹簧或重锤力矩一直坚持平衡。对用恒吊支承的管道和设备，在发生位移时，可以提供恒定的支承力，因此不会给管道设备带来附加应力。 普通用于需求减少位移应力的地方，如电站锅炉本体、发电厂的汽、水、烟、风管及熄灭器等悬吊部分需求此类支承的地方。 当管道系统内某吊点的热位移大于12mm，宜选用恒吊来支承，以防止管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。作用作用 恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架重锤式恒力吊架 种类种类

3、恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架 上图为四连杆弹簧式，即JB/T 8130 PH型恒力弹簧吊架。 以下图为三连杆弹簧式，即ITT.G 58型恒力弹簧吊架。种类种类恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架 杠杆重锤式恒吊按照杠杆原理，用平衡重锤与管道载荷相平衡。 三连杆、四连杆弹簧式恒吊均按力矩平衡原理，采用适宜的连杆机构让弹簧侧力矩与载荷力矩相等，同时保证载荷不变或变化很小。 三连杆弹簧式恒吊在实际上可以到达完全恒力，而四连杆弹簧式恒吊在实际上是近似恒力。原理原理2、变力弹簧支吊架、变力弹簧支吊架 变力弹簧支吊架主要用于有垂直位移的动力管道或设备的支承。由于其主要依托弹簧力来支承荷载，因此只适宜用在垂直位移较

4、小的场所。变力弹簧支吊架内装有圆柱螺旋弹簧，在承载的同时，它能顺应管道或设备的热位移，也能吸收管道的振动，可以同时起到减振作用，加上它比恒力支吊架经济，因此在应力计算允许的情况下，被设计人员广泛地采用。 变力弹簧支吊架的主要元件是弹簧，每一个用于变力弹簧支吊架的弹簧均进展严厉的测试，出厂前全部按运用要求，整定在冷态或热态荷载；弹簧支吊架具有维护弹簧的外壳，其上的标牌，明晰的显示弹簧变形大小及冷、热态位置，便于察看和检修。作用作用变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架 弹吊按弹簧的方式可分为圆柱螺旋弹簧式和碟形弹簧式二种。按整定方式可分为整定式和非整定式二种。 对于管道热变形刚度有严厉要求时，选用的弹吊普

5、通都是整定式圆柱螺旋弹簧弹吊，通常有T/TH型、TD型和SV型。种类种类 变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架左图为JB/T8130可变弹簧支架右图为T/TH型可变弹簧吊架种类种类变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架 原理原理变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架 T/TH型弹吊有1、2、3、4、5、6六种， JB/T8130弹吊有A、B、C、D、E、F、G七种， SV型弹吊有C、D、P、S四种构造方式。构造构造3、刚性支吊架、刚性支吊架 刚性支吊架以下简称刚吊对管道垂直方向呈刚性约束，故只能用于管道没有垂直位移或垂直位移很小且允许约束的地方。 刚吊能接受较大的载荷，坚持管位置不下沉，加强管道系统的刚性和减少管子的振动

6、。作用作用4、限、限 位位 装装 置置 限位安装用于管道中需求限制某一方向或某些方向上位移的地方，它不接受管道的分量。它的运用可调整管道的应力分布、减小管道对设备的推力和简化管道支吊架的设计。 不同构外型式的限位安装可限制管道某一方向或二个方向的线位移，也可同时限制某一、二个乃至三个方向的角位移。 它的运用可以添加管系的稳定性，合理分配管系的位移。作用作用限限 位位 装装 置置 限位安装有以下几种典型的构造。构造构造5、导、导 向向 装装 置置 导向安装用于引导管道位移方向或要控制管道沿轴线转动的地方，对于程度管道它普通接受管道的分量，而对于垂直管道它不接受管道的分量。 请留意，由于导向安装引

7、导管道按一定的方向挪动，它同时就具有了限制管道角位移的作用；习惯上，我们将具有限制管道沿轴线方向运动的支架也称为导向安装。 它的运用可限制管道侧向位移，防止管件接受弯矩，添加管系的侧向稳定性。作用作用导导 向向 装装 置置导向安装有以下几种典型的构造。构造构造6、固、固 定定 支支 架架 固定支架用于管道不允许有任何方向的线性位移和角位移的地方。实践上它是限位安装的一个特例。 它可用于接受管件的推力如波形补偿器，让管系按较好的方式膨胀。作用作用固固 定定 支支 架架 固定支架的一种典型构造如右图。构造构造7、弹、弹 簧簧 减减 振振 器器 减振器主要用用来接受动荷载，能有效控制管道任何频率和任

8、何振幅的振动和摆动，特别是低幅高频振动。 它在一定程度上限制了管道正常的热位移。作用作用种类种类 弹簧式减振器分为利用普通弹吊、单弹簧式和双弹簧式三种。 利用普通弹吊作为减振器时它只能一方向起作用，这点要留意。 弹弹 簧簧 减减 振振 器器 弹簧预压在减振器壳体内，当管道无位移时，该预压产生的预紧力由减振器内部接受，不传送到管道上。当管道振动产生的振动力小于减振器的预紧力那么减振器呈刚性，如产生的振动力大于减振器的预紧力时，那么管道将发生位移直至弹簧的反力与振动力相等。 由此可见，只需减振器的预紧力大于管道能够产生的振动力，就能消除管道的振动，反之那么可以减少管道的振动。原理原理 弹弹 簧簧

9、减减 振振 器器 单弹簧减振器的构造方式。构造构造8、液、液 压压 阻阻 尼尼 器器 液压阻尼器借助特殊设计的阻尼阀，对管道或设备的位移速度做出灵敏的反响，在管道或设备发生震振动时，在133Hz频率范围内，阻尼器可以将直接作用在管道或设备上的冲击力转移到建筑构造上去；在管道或设备正常工况下，液压阻尼器允许管道或设备自在位移，不会给管道或设备带来附加的 应力。作用作用液液 压压 阻阻 尼尼 器器种种 类类右图为外置式液压阻尼器左以下图为内置式液压阻尼器右以下图为套缸式液压阻尼器9、拉、拉 撑撑 杆杆 拉撑杆通常是各类减振器、阻尼器不可分割的组成部分，同时它可用于线性限位。作用作用二、管道支吊架异

10、常方式与缘由二、管道支吊架异常方式与缘由 影响管道系统应力程度的主要要素是管道布置、管道运转压力和温度、管道支吊架形状。由于管道布置在基建移交消费后曾经定型，同时电厂严厉限制锅炉超温、超压运转，所以管道运转温度和压力超限影响很小。排除以上要素，管道支吊架运转形状就成为影响管道系统应力程度的决议要素。定期对管道支吊架进展检查、维护与调整，可以校验支吊架配置、承载及热位移的可靠性，消除支吊架存在的缺陷和异常隐患，改善管道的应力程度，保证支吊架系一致直处于平安、可靠的运转工况，延伸管道的运用寿命。 影响要素影响要素 1、管道支吊架异常方式、管道支吊架异常方式 1弹簧支吊架承载异常。支吊架弹簧紧缩量缺

11、乏或无紧缩，弹簧支吊架承载异常。支吊架弹簧紧缩量缺乏或无紧缩，将导致支吊架欠载甚至脱载；支吊架弹簧紧缩量过大甚至完全压死，将导致支吊架欠载甚至脱载；支吊架弹簧紧缩量过大甚至完全压死，将导致支吊架超载。弹簧未撤除锁定销而投入运转，将导致弹簧吊将导致支吊架超载。弹簧未撤除锁定销而投入运转，将导致弹簧吊架失效。架失效。 2恒力吊架形状异常。恒力吊架位移在规定范围内变化时，恒力吊架形状异常。恒力吊架位移在规定范围内变化时，吊架接受载荷不变。假设恒力吊架卡死或失效，将引起管道热膨胀吊架接受载荷不变。假设恒力吊架卡死或失效，将引起管道热膨胀受阻，导致管道部分应力增大。通常表现为指针卡死在上限值或下受阻，导

12、致管道部分应力增大。通常表现为指针卡死在上限值或下限值、吊架脱载或超载等。恒力弹簧吊架常选取在热膨胀较大部位，限值、吊架脱载或超载等。恒力弹簧吊架常选取在热膨胀较大部位，可有效吸收管道膨胀引起的热位移，降低管道附加应力。可有效吸收管道膨胀引起的热位移，降低管道附加应力。 1、管道支吊架异常方式、管道支吊架异常方式 2、管道支吊架异常缘由、管道支吊架异常缘由 1安装及检修缘由。安装位置、初装载荷、冷紧点位置与冷安装及检修缘由。安装位置、初装载荷、冷紧点位置与冷紧量以及管子、管件、保温层分量的选择与设计不符。恒力吊架转紧量以及管子、管件、保温层分量的选择与设计不符。恒力吊架转动体位置、直接接触管道

13、的资料与设计不符。利用管道作为检修起动体位置、直接接触管道的资料与设计不符。利用管道作为检修起重支吊点，水压实验时弹簧吊架未锁定，运转后锁定未解除。重支吊点，水压实验时弹簧吊架未锁定，运转后锁定未解除。 2管道支吊架运转异常。管道热膨胀位移受阻，实践热位移、管道支吊架运转异常。管道热膨胀位移受阻，实践热位移、管系推力与设计不符；管系振动及遭到冲击载荷作用。弹簧吊架与管系推力与设计不符；管系振动及遭到冲击载荷作用。弹簧吊架与恒力吊架弹簧卡死、偏斜、脱载，荷重与设计不符；滑动支座、导恒力吊架弹簧卡死、偏斜、脱载，荷重与设计不符；滑动支座、导向支架、刚性吊架卡死或过载，荷重与设计不符。向支架、刚性吊

14、架卡死或过载，荷重与设计不符。 2、管道支吊架异常缘由、管道支吊架异常缘由 3错用型号和资料。实践选用管道支吊架型号、衔接件材质错用型号和资料。实践选用管道支吊架型号、衔接件材质和规格、保温资料容重等与设计值不符。其结果将导致支吊架功能和规格、保温资料容重等与设计值不符。其结果将导致支吊架功能失效，影响管系应力程度及分布，使管系部分应力增大，严重破坏失效，影响管系应力程度及分布，使管系部分应力增大，严重破坏临近支吊架的载荷分布。临近支吊架的载荷分布。 4支吊架间距偏向。管道支吊点实践安装位置偏离设计值，支吊架间距偏向。管道支吊点实践安装位置偏离设计值，将引起临近支吊架所分配荷艰苦小发生变化，从

15、而导致管道自重应将引起临近支吊架所分配荷艰苦小发生变化，从而导致管道自重应力改动。同时管道垂弧变形增大，易于引起管道振动加剧。力改动。同时管道垂弧变形增大，易于引起管道振动加剧。 5偏装作业偏离设计值。管道支吊架偏装量缺乏或过大，偏偏装作业偏离设计值。管道支吊架偏装量缺乏或过大，偏装方向与设计方向相反，都将导致支吊架在热态运转时偏斜量增大装方向与设计方向相反，都将导致支吊架在热态运转时偏斜量增大,使支吊架在垂直方向上承载缺乏，而在程度方向产生一个附加分力，使支吊架在垂直方向上承载缺乏，而在程度方向产生一个附加分力，增大对端点设备的推力。增大对端点设备的推力。2、管道支吊架异常缘由、管道支吊架异

16、常缘由2、管道支吊架异常缘由、管道支吊架异常缘由2、管道支吊架异常缘由、管道支吊架异常缘由三、典型案例三、典型案例 一某电厂一某电厂1、2号锅炉主蒸汽管道出口第二段垂直管段弹簧号锅炉主蒸汽管道出口第二段垂直管段弹簧吊架管夹均同一位置断裂，吊架管夹均同一位置断裂，1号锅炉主蒸汽管吊架管夹断裂形貌见以号锅炉主蒸汽管吊架管夹断裂形貌见以下图。经金属检验，管夹化学成份符合规范要求，金相组织正常，下图。经金属检验，管夹化学成份符合规范要求，金相组织正常，断口具有低周疲劳断裂特征。根据规程设计对证，主蒸汽管道弹簧断口具有低周疲劳断裂特征。根据规程设计对证，主蒸汽管道弹簧吊架布设位置、管部选用均符合规范。进

17、一步丈量和比对发现，断吊架布设位置、管部选用均符合规范。进一步丈量和比对发现，断裂管夹选型裂管夹选型D9型与设计管夹型号型与设计管夹型号D9A型不符。型不符。三、典型案例三、典型案例 断裂管夹宽度比设计值减少断裂管夹宽度比设计值减少40mm，壁厚比设计值减少，壁厚比设计值减少4mm，最大任务应力低于设计最大构造载荷最大任务应力低于设计最大构造载荷29.2%。由于实践选用管夹配置。由于实践选用管夹配置低，断裂管夹最大任务应力明显低于计算最大任务应力，在锅炉启低，断裂管夹最大任务应力明显低于计算最大任务应力，在锅炉启停过程中较大应力的作用下导致疲劳损伤积累而最终发生断裂。据停过程中较大应力的作用下

18、导致疲劳损伤积累而最终发生断裂。据此断定此断定1、2号锅炉主蒸汽管道管夹断裂缘由为选型错误。进一步检号锅炉主蒸汽管道管夹断裂缘由为选型错误。进一步检查并核对图纸，发现查并核对图纸，发现2台锅炉主蒸汽管道共台锅炉主蒸汽管道共8组支吊架管夹存在同类组支吊架管夹存在同类选型错误。由于及时改换了这些不合格管夹，从而防止了主蒸汽管选型错误。由于及时改换了这些不合格管夹，从而防止了主蒸汽管道能够发生塌落的恶性事故。道能够发生塌落的恶性事故。 三、典型案例三、典型案例 二某电厂二某电厂3号锅炉主蒸汽管道支吊架在进展全面检查过程中号锅炉主蒸汽管道支吊架在进展全面检查过程中发现，发现，8号恒力吊架吊杆夹断裂脱载

19、。号恒力吊架吊杆夹断裂脱载。3号炉主蒸汽管道号炉主蒸汽管道8号恒力吊架号恒力吊架吊杆夹断裂宏观形貌见以下图。吊杆夹断裂宏观形貌见以下图。3号锅炉最大延续蒸发量号锅炉最大延续蒸发量1025t/h，已，已累计运转累计运转4万多小时。主蒸汽管道支吊架外观检查结果设计对证发现，万多小时。主蒸汽管道支吊架外观检查结果设计对证发现，10号恒力吊架实践安装位置与设计安装位置不符。受其影响，临近号恒力吊架实践安装位置与设计安装位置不符。受其影响，临近7、8、9、10号吊架荷载发生了不同程度变化，由于号吊架荷载发生了不同程度变化，由于9号吊架弹簧失效并号吊架弹簧失效并振动，呵斥相邻两个吊架严重超载。其中振动，呵

20、斥相邻两个吊架严重超载。其中8号吊架荷载由号吊架荷载由85.445kN变变为为237.423kN；10号吊架荷载由号吊架荷载由.265kN变为变为187.715kN，最终导致超，最终导致超载最严重的载最严重的8号吊架先断裂。号吊架先断裂。 四、管道支吊架外部检查与维护调整四、管道支吊架外部检查与维护调整 1、管道支吊架外部检查、管道支吊架外部检查 火电机组汽水管道经过一定时间运转后，管道位移和载荷会发火电机组汽水管道经过一定时间运转后，管道位移和载荷会发生不同程度的变化。经过定期外观检查可以及时发现支吊架存在的生不同程度的变化。经过定期外观检查可以及时发现支吊架存在的缺陷和异常情况。根据规程要

21、求，每年应至少全面检查一次四大汽缺陷和异常情况。根据规程要求，每年应至少全面检查一次四大汽水管道支吊架并记录存档。发现异常应及时调整处置，艰苦缺陷应水管道支吊架并记录存档。发现异常应及时调整处置，艰苦缺陷应委托专业机构分析缘由并消缺处置。委托专业机构分析缘由并消缺处置。四、管道支吊架外部检查与维护调整四、管道支吊架外部检查与维护调整 2、管道支吊架调整重点、管道支吊架调整重点 支吊架调整应严厉按照规程要求逐项完成。首先应详细检查并支吊架调整应严厉按照规程要求逐项完成。首先应详细检查并记录管系一切支吊架的冷、热态情况，对艰苦缺陷应保管影像记录。记录管系一切支吊架的冷、热态情况，对艰苦缺陷应保管影

22、像记录。支吊架调整应逐一消除支吊架卡涩、载荷偏离设计值、脱载等承载支吊架调整应逐一消除支吊架卡涩、载荷偏离设计值、脱载等承载异常，改换并修复管夹断裂及衔接件零落等。在调整某一支吊架时，异常，改换并修复管夹断裂及衔接件零落等。在调整某一支吊架时，应同时兼顾临近支吊架的检查并调整，防止临近支吊架受其影响而应同时兼顾临近支吊架的检查并调整，防止临近支吊架受其影响而出现新的异常。经过反复校核调整管道各吊点的热位移、载荷和最出现新的异常。经过反复校核调整管道各吊点的热位移、载荷和最大应力值等，直至整个管系应力平衡合理，支吊架承载及热位移处大应力值等，直至整个管系应力平衡合理，支吊架承载及热位移处于正常任

23、务形状。管道支吊架调整终了重新运转期间，应对支吊架于正常任务形状。管道支吊架调整终了重新运转期间，应对支吊架再次进展全面的热态检验及微调，直至全部符合技术要求。调整任再次进展全面的热态检验及微调，直至全部符合技术要求。调整任务终了后，应记录管道支吊架调整前后的冷、热形状参数，管道应务终了后，应记录管道支吊架调整前后的冷、热形状参数，管道应力程度等数据并存档备案。力程度等数据并存档备案。 五、汽水管道支吊架监视管理五、汽水管道支吊架监视管理 目前湖南省火电厂汽水管道支吊架监视管理存在的共性问题表目前湖南省火电厂汽水管道支吊架监视管理存在的共性问题表现为规程执行不严厉，三级监视体系不健全，管道支吊

24、架检查作业现为规程执行不严厉，三级监视体系不健全，管道支吊架检查作业指点书、定期检查制度、设备台帐和检查记录没有建立，管道支吊指点书、定期检查制度、设备台帐和检查记录没有建立，管道支吊架检查、维护调整任务不到位。为规范管道支吊架技术监视管理任架检查、维护调整任务不到位。为规范管道支吊架技术监视管理任务，建议做好以下方面的任务。务，建议做好以下方面的任务。1、严厉执行电力行业规程、规范、严厉执行电力行业规程、规范 目前各电厂在开展管道支吊架监视管理任务中尚处于方式化阶目前各电厂在开展管道支吊架监视管理任务中尚处于方式化阶段，主要表现为缺失规程规范，支吊架技术档案、台帐不健全；没段，主要表现为缺失规程规范，支吊架技术档案、台帐不健全；没有支吊架检查作业指点书，班组检查人员不知道检查工程、异常特有支吊架检查作业指点书，班组检查人员不知道检查工程、异常特征和判据规范，检查数据不与设计值对证，异常数据不能及时发现，征和判据规范，检查数据不与设计值对证，异常数据不能及时发现，管道与支吊架任