Page 93 - 理化检验-物理分册2021年第四期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202104019

管道支吊架管夹变形原因

刘 明,胡 鑫,陈 锐

( 华电电力科学研究院有限公司,杭州 310030 )
摘 要: 某电厂主蒸汽管道支吊架 D9 型管夹发生变形。采用化学成分分析及有限元分析等方
法对管夹的变形原因进行了分析。结果表明: 该管夹在运行状态下的最大拉应力达到124MPa , 位

于管夹折弯角外表面。最大拉应力超过了材料的许用应力值, 加速了管夹在高温状态下的蠕变速
率, 蠕变变形不断累积使得管夹两端变形上翘明显。

关键词: 支吊架;管夹;变形;有限元分析;蠕变

中图分类号: TG115 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 04-0077-03

DeformationCausesofPi p eClam p forPi p eHan g er

LIU Min g HUXin CHENRui

HuadianElectricPowerResearchInstituteCo Ltd Han g zhou310030 China

Abstract : The D9t yp e p i p eclam p of mainsteam p i p e han g erin a p owerp lant wasdeformed.The

deformationcausesofp i p eclam p wereanal y zedb y meansofchemicalcom p ositionanal y sisandfiniteelement

anal y sis.Theresultsshowthatthemaximumtensilestressoftheclam pwas124 MPa , whichwaslocatedonthe

outersurfaceofthebendin gan g leoftheclam p .Themaximumtensilestressexceededtheallowablestressvalueof

thematerial , whichacceleratedthecree prateofthep i p eclam pathi g htem p erature.Thecree pdeformation

accumulatedcontinuousl yandmadethedeformationofbothendsofthep i p eclam pwar p in gobviousl y .

Ke y words : han g er ; p i p eclam p ; deformation ; finiteelementanal y sis ; cree p
对于火电厂的汽水管道系统来说, 管道支吊架 夹, 该型管夹直接采用钢板折弯制造, 具有结构简
是管道的承载部件, 对管道的安全运行具有重要的 单、 制造便捷的优点。
作用。每个支吊架装置都是由装在管道上的部件和 在现场检查过程中, 经常发现高温管道上的 D9
固定在承载结构上的部件以及与这两类部件相连接 型管夹两端有变形上翘现象, 造成管道下沉、 管道支
的中间部件组成, 大体可以分为: 管部结构、 功能件、 吊架载荷分配异常, 进而影响管道的应力分布, 不利
根部结构和连接件。其中直接安装在管道上的部件 于管道的安全稳定运行, 严重时甚至会发展至管夹
称为管部, 其是管道支吊装置中的唯一不可缺少的 断裂 [ 2-4 ] 。
部件, 按其同管道的连接方式可分为: 焊接式( 一般 某亚临界 300 MW 火电机组, 采用一次中间再

用于介质参数不高的管道) 和夹持式( 普遍推荐采用 热自然循环锅炉, 其主蒸汽管道设计压力 17.5MPa ,
的型式) 两种 [ 1 ] 。 设计温度 540 ℃ 。管道规格, 主管为ID387mm×

西北电力设计院编制的 1983 版《 火力发电厂汽 41mm , 支管为 ID273 mm×30 mm , 管道材料为

水管道支吊架手册》 广泛应用于各等级火电机组的 A335P91 钢。现场 检 查 发 现 该 主 蒸 汽 管 道 标 高

管道支吊架的设计中, 其中适用于高温管道立管段 15.0 m 的一组立管双拉杆弹簧吊架的管夹两端上

的管部结 构 只 有 D9 ( 含 加 强 的 D9A ) 型 夹 持 式 管 翘变形, 其变形示意图如图 1 所示。查阅设计资料
得知该吊点及对应吊架的设计信息如表 1 所示。
现场检查显示该吊点的弹簧吊架安装正确, 冷
收稿日期: 2020-06-18
作者简介: 刘 明( 1985- ), 男, 高级工程师, 主要从事管道应力 热态工作载荷均正常, 在机组检修时拆除管夹处的

保 温层, 对变形的支吊架管夹结构尺寸进行了实际
计算分析及支吊架伏化调整工作, min g -liu@chder.com
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