Page 72 - 电力与能源2022年第三期
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2 6 2 郭赉佳, 等: 9F 燃机余热锅炉蒸汽管道支吊架状态诊断及有限元分析
与高压主蒸汽部分直管段等应力较大部位, 都应
3 主要问题概况
作为检修时重点监督和检查的部位。
对蒸汽管道支吊架进行热态及冷态检查, 并
5 结语
结合管道应力计算, 发现需要整改的支吊架共有
17 处, 其中高、 中压主蒸汽管道 3 处, 高、 中压旁 按设备分类分级管理要求, 绘制了各汽水管
路管道 2 处, 高、 中压抽汽管道 4 处, 供热管道系 道轴向图, 并完成了各支吊架系统的状态诊断。
统 5 处, 高压给水管道 3 处。发现的主要问题有: 经过热态及冷态检查, 并结合管道应力计算, 机组
滑动支架脱空失载失效、 弹簧吊架欠载或过载、 恒 管道支吊架总体设计和安装还是比较理想, 但是
力吊架位移上下限位卡死、 吊架的吊杆弯曲失载、 仍存在着不少问题, 共发现需要整改的支吊架有
限位支架失效、 吊架结构不合理、 吊架螺丝拧紧长 17 处, 其中高、 中压主蒸汽管道 3 处, 高、 中压旁
度不够、 锁紧螺母未拧紧或松脱等。从检查的结 路管道 2 处, 高、 中压抽汽管道 4 处, 供热管道系
果来看, 机组蒸汽管道支吊架总体运行情况比较 统 5 处, 高压给水管道 3 处, 通过对上述问题进行
理想, 但是仍存在着不少问题, 影响了支吊架的载 调整试验, 使其达到良好的服役状态, 以保障管系
荷分布和管系热位移。对上述异常的支吊架在冷 处于合理的应力水平。
态进行了调整, 并在热态对其调整的合理性进行 基于有限元理论, 利用支吊架管系应力专用
了复检验证, 确保了管系的冷 / 热荷载分布和热膨 分析系统 CAESARⅡ 以及 ANSYS 结构应力模
胀满足设计要求, 达到管系长期、 安全和经济运行 拟软件, 对高压蒸汽管道机械应力进行仿真分析,
的目的。 计算得到了不同位置、 不同节点的管道一次应力、
二次应力和运行应力的分布状态, 以合理有效指
4 有限元分析
导管道后期在线检测及其安全性评价。
基于有限元理论, 利用支吊架管系应力专用 参考文献:
分析系统 CAESARⅡ 以及 ANSYS 结构应力模 [ 1 ] 康朝阳, 李立人 . 火力发电厂汽水管道支吊架的检查和调
拟软件, 对中高压蒸汽管道( 高压主蒸汽管道、 高 整[ J ] . 发电设备, 2016 , 30 ( 5 ): 357-359.
压旁路管道、 高压抽气管道及高压供热管道) 的一 KANGChao y an g , LILiren.Stateins p ectionandad j ust-
次应力、 二次应力和运行应力进行计算分析。计 mentofsteam & waterp i p in gsu pp ortsandhan g ersina
thermal p ower p lant [ J ] .PowerE q ui p ment , 2016 , 30 ( 5 ):
算中忽略了主管道上的疏水、 减温水等小口径管
357-359.
道对主管道的影响, 闸阀、 截止阀、 调节阀等作为 [ 2 ] 刘 明, 胡 鑫, 陈 锐 .管道支吊架管夹变形原因[ J ] .
刚性管件均进行了相应处理或简化, 三通均采用 理化检验( 物理分册), 2021 , 57 ( 4 ): 77-79.
焊接三通进行计算。 LIU Min g , HU Xin , CHEN Rui.Deformationcausesof
模拟计算结果表明: 高压蒸汽管道最大一次 p i p eclam pfor p i p e han g er [ J ] .Ph y sical Testin g and
ChemicalAnal y sis ( PartA : Ph y sicalTestin g ), 2021 , 57
应力位于高压供热 A 路与 B 路连接的第二个三
( 4 ): 77-79.
通处, 应力值为58.8MPa , 在设计温度330℃下标 [ 3 ] 康在龙, 单晶晶 . 供热锅炉蒸汽管网安全运行分析与实证
准许用一次应力为121.3MPa , 计算应力与许用应 研究[ J ] . 设备管理与维修, 2021 ( 9 ): 34-36.
力之比为 48.5% ; 最大二次应力位于高压主蒸管 KANGZailon g , SHANJin gj in g .Anal y sisandem p irical
道阻尼器处, 应力值为83.7MPa , 标准许用二次应 stud yonsafeo p erationofsteam p i p enetworkofheatin g
boiler [ J ] .Plant Maintenance En g ineerin g , 2021 ( 9 ):
力为306.5MPa , 计算应力与许用应力之比为 30.
34-36.
6% ; 运行应力较大位置主要分布在管道三通、 弯头 [ 4 ] 刘 明, 郭延军, 何桂宽, 等 . 火电厂汽水管道热胀位移异
与高压主蒸汽部分直管段, 其中最大值位于高压主 常综合评估 及 处 理 [ J ] . 理 化 检 验 ( 物 理 分 册), 2018 , 54
蒸管道阻尼器处, 应力值为104.7MPa 。 ( 4 ): 256-261.
由应力计算结果可知, 高压主蒸汽管道一次 LIU Min g , GUO Yan j un , HE Guikuan , etal.Com p re-
应力和二次应力均低 于标准规定的材料许用应 hensiveassessmentandtreatmentonabnormalthermalex-
p ansiondis p lacementofsteamandwater p i p elinesofther-
力, 且有一定的安全余量, 均能满足管道正常、 安
mal p owerp lants [ J ] .Ph y sicalTestin gandChemicalA-
全运行的要求, 管系应力合格。管道的三通、 弯头 nal y sis ( Part A : Ph y sical Testin g ), 2018 , 54 ( 4 ):
