Page 42 - 理化检验-物理分册2018第四期

刘 明, 等: 火电厂汽水管道热胀位移异常综合评估及处理

位移; 变力弹簧吊架承载力随管道支、 吊点处管道 与治理技 术 研 究, 有 着 广 泛 的 实 际 需 求 和 重 要 的
垂直位移 的 增 加 而 增 大; 前 两 种 类 型 的 吊 架 都 具 应用价值.
有一定的 自 调 性, 能 够 在 一 定 的 范 围 内 承 载 管 道
增加的重 量; 而 恒 力 吊 架 承 载 力 不 随 吊 点 处 管 道 ２ 管道热胀位移异常原因分析
垂直位移的变化而变化, 即荷载保持基本恒定, 因 为更加系统细致地了解可能导致管道热胀位移
而恒力吊架不能额外增加载荷用以承担增加的管 异常的原因, 全面梳理了火电厂汽水管道设计、 制
道重量, 对 管 道 向 下 位 移 没 有 任 何 约 束 作 用), 因 造、 安装、 运行等过程, 并总结以往相关项目的经验,
而汽水管道热胀位移异常的危害越 来越明显.因 分析归纳了可能影响管道热胀位移异常的主要因
此, 开展火 电 厂 汽 水 管 道 热 胀 位 移 异 常 综 合 评 估 素, 如图 ４ 所示.

图 ４ 影响管道热胀位移异常的主要因素
Fi g 敭４ Mainfactorsofinfluencin g abnormalthermalex p ansiondis p lacementof p i p elines
管道支吊架是管道的主要承载部件, 起着承担 型的支吊架载荷与结构实际重量存在一定的误差,
管道重量、 承受管道排汽反力、 约束和限制管道不合 当重量偏差较大时, 则难以通过支吊架的载荷调整
理位移以及控制管道振动等功能, 其中管道支吊架 来消除计算误差, 从而引起管道实际热胀位移异常.
从功能和用途方面可分为承重支吊架、 限位支架和 另外在根据计算吊点载荷进行支吊架选型时, 可能
防振支架 ３ 大类, 不论采用何种承重支吊架, 一条管 由于人为失误而未考虑管夹重量或吊点载荷未平均
道上的所有承重支吊架的总工作载荷应与该管道的 分配( 双拉杆吊架) 等情况, 这将导致局部吊点载荷
有效载荷( 含管道自重、 介质重量、 保温层重量等) 相 偏差, 从而使得部分管段热胀位移异常.
匹配, 支吊架载荷偏小将导致支吊架无法承受管道 另外支吊架实际载荷偏差也会导致管道重量与
重量, 造成管道不断下沉 [ ５ ] ; 支吊架载荷过大也会导 支吊架载荷不匹配, 主要包括以下几种情况 [ ９ ] : ① 支
致整条管道或是部分管段热膨胀位移受阻, 宏观上 吊架制造质量不过关, 支吊架出厂性能不达标; ② 现
表现为 管 道 无 法 拉 动 吊 架, 吊 架 冷、 热 态 指 示 不 场支吊架的错装、 漏装, 也将导致局部吊点载荷偏
变 [ ６ ] .无论出现上述哪种情况都将导致管道应力水 差, 从而影响管道热胀位移; ③ 随着运行时间的延
平提高, 管道与设备连接端口的推力和推力矩增大, 长, 在役支吊架的性能不可避免地会出现一定的退
严重时将危及管道的安全稳定运行. 化, 导致部分支吊架的工作性能无法满足规范要求,
管道实际重量与支吊架设计载荷不匹配主要表 甚至完全失效, 进而改变支吊架载荷特性, 导致管道
现在两个方面: 一是设计计算阶段管道重量( 含保温 热胀位移异常 [ １０Ｇ１１ ] .
层、 流体介质等重量) 输入数据偏差 [ ７ ] ; 二是支吊架 最后, 实际现场管道由于安装间隙不足或是后续
计算选型错误( 如未考虑管夹重量、 吊点载荷未分配 其他加装的一些构件离管道太近, 有可能阻碍管道的
[ ８ ] 正常热膨胀位移, 造成管道热胀位移异常.另外还有
等) .由于在设计阶段很多结构的实际重量未知,
因而计算输入的都是理论数据, 而实际制造安装与 一些情况, 如原先管道有一定的振动情况, 现场未经
设计图纸往往都有一定的偏差, 包括管道壁厚偏差、 详细计算分析, 随意加装了一些限制性装置以控制管
内外径偏差、 阀门重量偏差、 支吊架部件重量偏差、 道振动, 这些装置很有可能阻碍了管道的正常热膨
保温层重量偏差等, 这就造成按照计算结果进行选 胀, 同时在管道上设置了一个新的“ 死点”, 这会改变
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