分享：去除水压试验堵阀后电厂主蒸汽管道 支吊架整改及应力计算

摘 要：采用等值刚度法计算程序对某电厂主蒸汽管道在水压试验堵阀去除后其附近支吊架的 工作载荷、管道受到的应力以及管道对锅炉末级过热器出口联箱的推力进行了计算分析。结果表 明：去除堵阀后，其附近支吊架的工作载荷减小，主蒸汽管道受到的一次应力极大升高，且最大应力 点发生了转移。因此，需要对管道上的支吊架结构进行整改，将堵阀附近的一横担恒力吊架改为单 个恒力吊架。等值刚度法计算结果表明：该整改方法即可保证主蒸汽管道在水压试验堵阀去除后 能够正常运行，同时利于水压试验堵阀的回装。 

关键词：主蒸汽管道；水压试验堵阀；支吊架整改；应力计算；等值刚度法 

中图分类号：ＴＢ１２；ＴＭ６２１．７２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１４０１２（２０１０）１００６３００４

管道支吊架是火电厂管道系统的组成部分，是 管道系统的重要承载部件，其工作状态正常与否直 接影响到电厂管道能否安全可靠地运行^［１］。支吊架 状态异常对电厂安全运行的不利影响主要表现在三 个方面：①增加管道应力，缩短管道寿命；②改变管 道对设备的推力和力矩，对设备产生危害；③引起管 道振动^［２］。 

内 蒙 古 岱 海 发 电 有 限 责 任 公 司２号 机 组 于２００６年 １ 月 ２１ 日 投 运，其 主 蒸 汽 管 道 材 料 为 Ａ３３５Ｐ９１合金钢，蒸汽温度狋为５４６℃，蒸汽压力狆 为１７．５ＭＰａ，管道尺寸规格为６１５ｍｍ×６２ｍｍ， 热膨胀系数α为１３．０２６×１０－６℃－１，钢材２０ ℃时 的弹性模量犈２０为２１３０１０ＭＰａ，钢材设计温度下的 弹性模量 犈ｔ 为１５４６６０ ＭＰａ，钢材２０ ℃时的基本 许用应力［σ］２０为１４１．３ ＭＰａ，钢材设计温度下的许 用应力 ［σ］狋 为 ９５．８３ ＭＰａ，弯 管 弯 曲 半 径 犚 为 ９１４ｍｍ。２００９年１０月大修期间，由于锅炉末级过 热器出口联箱附近的水压试验堵阀（８５００ｋｇ）需返厂检修。去除水压试验堵阀后其附近管道支吊架的 工作载荷、主蒸汽管道受到的应力及管道对锅炉末 级过热器出口联箱的推力都可能发生较大的变化， 这对管道的安全运行非常不利，故需对附近支吊架 采取有效的改进措施。为此，笔者对主蒸汽管道的 支吊架进行了整改，并对整改前后管道受到的应力 以及管道对设备的推力进行了计算及分析。

１ 整改方法 

首先借助于等值刚度法计算程序^［３］，对去除水 压试验堵阀后管道的载荷分布及应力进行了计算， 结果表明其工作载荷减小，最大应力明显升高，因此 需要更换附近的支吊架。然而由于工期较短，更换 支吊架不现实，同时由于该堵阀在返厂检修后仍需 回装。因此，笔者经过计算和分析，对原吊架组件未 做任何 改 变，只 是 将 堵 阀 附 近 的 横 担 恒 力 吊 架 （４０３号支吊架）改为单恒力吊架，即从吊架上方花 兰螺丝处拆开，将其中一个吊架移至管道上方中心 位置，保证横担梁、管夹、花兰螺丝及其下方的吊杆 位置不变，在吊杆上方加装过渡梁、吊杆、螺母及垫 板，使其能够在堵阀回装时很容易将４０３号支吊架 恢复到原状。整改前后的吊架示意图见图１。