电厂汽水管道支吊架失效原因的分析

赤小强

摘要：介绍电厂汽水管道支吊架的分类和失效形式，分析其失效原因，提出相应的解决措施，并研究支吊架的调整原理。

关键词：汽水管道;支吊架;失效

1引言

支吊架是电厂汽水管道系统中的重要组成部分，其不仅对管道起到支撑作用，提高整个系统的刚度和稳定性，而且对管道起到约束作用，防止其发生位移和振动，此外还对设备接口处的推力和力矩具有限制作用，但是随着电厂机组容量和参数的增加，电厂在改造过程中由于种种因素难免会造成支吊架失效的问题，所以需要研究引起支吊架失效的原因，并采取相应的措施对其进行调整，确保管道应力的合理分布，延长管道的使用寿命。

2支吊架概述

随着电厂汽水管道技术的进步，汽水管道的支吊架结构设计及所用材料及配件的種类也不断改进和更新，其设计、加工制造已经形成了标准化、定型化合专业化的完整体系。一套完整的支吊架主要由管部、连接件和根部组成，而且每一种部件都有几十种不同的类型，然后根据一定的搭配原则组成多种形式的支吊架结构，并具有不同的功能和使用性能，满足不同场合的需要，如表2.1所示[1]。

3 支吊架失效原因分析

3.1支吊架失效形式

组成支吊架的三个部分在使用过程中都有可能出现失效问题，而由于这三个部分的种类非常多，所以汽水管道支吊架失效的形式也是多种多样，如表3.1所示。

3.2支吊架失效原因

3.2.1设计方面

随着发电机组容量的增加和参数的提高，发电机组系统的结构设计也越来越复杂，再加上电厂进行建设或改造的工期较为紧张，对设计人员的业务水平提出了较高的要求，假如设计人员专业水平不足或者现场经验较为缺乏，则容易引起设计方面的质量问题，其主要表现形式为：汽水管道的支吊点的位置设计不合理，支吊架承载的载荷大小或者位移大小与现场实际情况不相符，支吊架的选型与现场实际情况不匹配，且没有充分考虑载荷等因素。

3.2.2制造方面

由于支吊架的生产制造技术含量要求相对较低，且没有相关专业资质的限制，加之目前的支吊架生产制造厂家的技术水平参差不齐，对生产质量的管理存在各种问题，使得目前的支吊架市场中的产品质量良莠不齐，主要存在恒定度差、载荷离差不满足设计要求、公差配合较差而引起转动部件卡涩、套筒脱开、弹簧失效等问题。

3.2.3安装方面

汽水管道支吊架的安装是一项技术含量较高的工作，需要相关的专业施工人员进行现场安装，在安装施工之前需要设计人员及施工技术人员对安装施工人员进行详细的技术交底，并有专业的安装管理人员对安装过程进行全程监督和指导，但是由于安装管理中存在各种问题，使得目前的安装施工人员多数为人才市场的流动人员，其专业技术水平较低，加之现场管理和监督不严格，导致出现未按相关规范进行安装操作的行为，容易导致出现实际安装情况与设计和施工方案不一致，引起汽水管道载荷和位移发生改变，从而出现定位销钉未去除、偏装错误、缺装、错装等问题。

3.2.4运行管理方面

在汽水管道的日常运行过程中，由于外界环境或者人为因素引起支吊架载荷或位移发生变化，容易造成不易被发现的安全隐患，如不及时处理则容易积累成严重的安全事故，所以在管道日常巡检的过程中，应对支吊架进行相关检查和记录，通过记录数据的变化来分析和评估其故障隐患，并采取相应的措施进行处理。但是在实际的日常巡检过程中，容易忽视对支吊架的检查，而且在大修或技改的过程中对支吊架的载荷和位移进行改变而忽略其作用，容易引起的问题有：吊架偏斜、管道振动、支架脱空、阻尼器渗漏油等问题。

4电厂汽水管道支吊架的调整原理

对汽水管道支吊架进行调整的目的就是要降低管道的应力，以减缓管道材料的损坏和老化速度，避免在管道的使用过程中出现应力破坏等一次性破坏事故，所以对其进行调整首先要确定管道中的最大应力位置，以及容易发生损坏或老化的部位，并对这些部位进行重点监督和管理。

影响汽水管道应力水平的因素有管道的运行压力、温度、管道的布置状况和支吊架的运行情况等，由于管道内的运行压力和温度是根据设计和运行要求而定的，在运行中的波动不大，所以影响管道应力水平的主要因素就是支吊架的位置、类型和运行状态等因素。而对管道应力的计算需要考虑其承受的内压、自重、支吊架的反作用力和热膨胀位移的受约束力等因素，并根据管道各节点的应力水平计算出管道内的最大应力位置和最大应力值，从而有助于相关措施的制定。通过对支吊架的调整，改善管道内的应力水平，最终延长管道的运行寿命，确保汽水管道的运行安全。

5结语

由于汽水管道中的支吊架结构的特殊性，其具有多种不同的形式，其每个部分发生故障都会造成其失效，所以其失效形式也多种多样，而其设计、制造、安装和运行中的每个环节都有导致其失效的因素，所以需要在这些环节采取相应的预防措施，并在安装及运行过程中对支吊架进行合理的调整，在保证管道内的应力水平的同时，延长管道的使用寿命，确保管道运行及整个电厂系统的运行安全。

参考文献：

[1] 晏嘉陵.超超临界机组汽水管道支吊架检验与调整[J].工程建设，2017，49（3）：97-99