电厂运行过程中支吊架偏装量调整

电厂运行过程中支吊架偏装量调整

陈春辉1，潘建航1，张丰收2

（1.浙江省火电建设公司，杭州市，310016；2.河南华电金源管道有限公司，郑州市，450051）

【摘要】分析了某电厂运行过程中高压旁路减温水支吊架损坏的原因，通过安装有效的临时支吊架、重新设计安装新支吊架等措施，有效的解决了运行过程中弹簧支吊架偏装量调整问题。

【关键词】支吊架；偏装；高压管道；运行

Adjustment of Power Plant Support’s Off-set during Operation

(CHEN Chun-hui1, PAN Jian-hang1, ZHANG Feng-shou2)

(1.Zhejiang Thermal Power Company, Hangzhou 310016,China; 2.Henan Huadian Jinyuan piping co., Zhengzhou

450051,China)

[Abstract]Analysis on broken reason of HP turbine bypass desuperheater cooling water when a power plant running, the prblem of support's off-set adjusting on operation was effectively solved by solutions of efficacious temporary supports installing, new supports re-designing and installing, etc.

[Keyword] Support；Off-set；High pressure pipe；Operation

0 引言

随着发电机组参数及容量的不断增加，高温、高压汽水管道在不同运行阶段的相对热膨胀量及热位移也相应增大，从而对管道及其支吊架的设计、安装提出了更高要求。支吊架偏装通过在支吊点与着力点间预设适当的偏差值可以有效的减少由于热位移引起的对管道的附加力。如果支吊架不预设偏装或者预设值不当，在管道冷热态转换过程中，管道垂直方向支撑力不足及支吊架水平方向受力不均，造成支吊架破损、失效，不利于机组的安全、有效运行。停机修复支吊架势必影响机组的经济性，同时启停机过程中易造成设备的损耗。本文以埃及ABU QIR 2×650MW 气/油机组高压旁路减温水支吊架为原型，介绍在运行过程中修复支吊架的偏装。

1 案例描述

ABU QIR 2×650MW工程6号机在100%负荷运行时，高压旁路阀减温水管线上A、B、C支吊架失稳，出现不同程度破损。高旁阀减温水管线简图如图1所示，该管线材质为ASTM A106 GR.C，规格为φ168×18.26mm，设计温度200℃。

图1 高旁阀减温水管线简图

Fig.1 Sketch of pipe line from feed water to HP turbine bypass desuperheater

机组运行时，在管线向左热位移的作用下，A支吊架顶板左边缘被管道支撑腿压住，中间受到弹簧垂直向上作

用力，致使弹簧顶板失稳向左倾斜，顶板右侧顶在管道保温层上，如图2所示。B支吊架严重右倾，偏离管道支撑腿，支吊架弹簧顶板被卡死在支撑腿和管道保温层之间，支吊架基础剥离地面且已破损，如图3所示。在管道向左向下的作用力及摩擦力作用下，C支吊架左倾，其顶部右边缘顶住管道支撑腿，支吊架底部基础右侧被拉起，脱离地面，如图4所示。

图2 A支吊架失效图3 B支吊架失稳图4 C支吊架失稳

Fig.2 Losing effectiveness of support-A Fig.3 Losing effectiveness of support-B Fig.4 Losing effectiveness of support-C

2 原因分析

2.1 根据案例描述可知，该高旁阀减温水管道在运行时具有明显的向左和向下的热位移，而管道支吊架却未设计对应的偏装，由此造成的对支吊架水平方向的附加力超出支吊架的承受范围是造成支吊架失稳、失效的直接原因。

2.2 弹簧支吊架与管道支撑腿间未设置滑动板，从而增大了运行时管道支撑腿与支吊架顶部的摩擦力，是支吊架倾斜、失效的另一诱因。

2.3 土建浇筑的支吊架基础薄弱，支吊架基础与地面未形成统一整体，两者之间存在分层现象，严重削弱了膨胀螺栓的有效作用范围，支吊架水平摩擦力超出膨胀螺栓与基础间的作用力，致使支吊架膨胀螺栓失效。

3 解决方法

为了确保机组安全运行，需及时制作临时支吊架，为管线提供可靠地临时支撑，保证管线在热位移方向上自由移动，同时也为顺利移除破损支吊架，安装新设计的支吊架创造条件。

3.1 临时支吊架制作、安装

在3号气动调节阀、4号电动阀及5号闸阀底部安装三只临时支吊架，支吊架简图见图5，材料见表1。

图5 临时支吊架简图

Fig.5 Sketch of temporary support

表1 临时支吊架材料表

Tab.1 Material bill of temporary support

钢板4与钢板1焊接形成一个整体，以便有效的将阀门热位移传输给钢板1，通过钢板1与钢板3之间的相对移动来消除支吊架对阀门热位移的拘束。

3.2 移除破损支吊架

临时支吊架安装完成后，使用弹簧支吊架原装锁紧螺栓将支吊架A、B调整至弹簧冷态位置，并用压块将弹簧锁死；凿掉支吊架A、B、C底部破损基础支墩，移除膨胀螺栓；将三只破损支吊架顺利移走。

3.3 安装正式支吊架

3.3.1 根据重新设计的带偏装的支吊架详图，制作新支吊架。保证支吊架顶部与管道支撑腿间自由滑动，如图6所示。

图6 滑动面设计详图

Fig.6 Detail drawing of support sliding part

3.3.2 对支吊架进行准确定位，确保实际安装的偏装量与设计相符；采用M16×125mm化学螺栓固定支吊架，化学螺栓直接深入地面；待支吊架标高调整完成后，在支吊架底板与基础间进行灌浆处理。

3.3.3 待支吊架安装验收合格后，由右向左依次移除临时支吊架；拔除新支吊架弹簧的固定销，根据设计值将弹簧支吊架调整至热态2（hot 2）的位置以保证弹簧对管道的支撑力。

4 结束语

高温、高压汽水管道支吊架的偏装直接关系到管线乃至机组的安全运行，支吊架安装前应加强对支吊架偏装的会审及预判，以减少偏装漏设计及设计偏装量不足等情况；在运行过程中，通过对破损支吊架的分析、安装有效的临时支吊架、消除质量薄弱点、更换偏装量合适的支吊架，可以有效的解决运行过程中支吊架偏装问题。文章提及的修复后支吊架已安全运行2年，对于机组运行过程中的同类问题有一定的借鉴意义。