Page 95 - 理化检验-物理分册2021年第四期

刘 明, 等: 管道支吊架管夹变形原因

表 4 材料的多组蠕变寿命

Tab 4 Multi g rou p cree p lifeofmaterials
计算序号 系数 A 指数 m 应力 / MPa 计算蠕变寿命 / h

1 389.8 -0.10521 124.0 53442

2 418.9 -0.12704 124.0 14507

3 395.1 -0.09516 124.0 194461

4 401.8 -0.09977 124.0 131115

5 472.5 -0.13117 124.0 26867
图 3 管夹最大主应力分布云图
6 395.4 -0.10659 124.0 53062

Fi g 3 Ne p ho g ramofmaximump rinci p alstress
7 458.7 -0.12485 124.0 35507
distributionof p i p eclam p
根据不同的试验参数得到的蠕变寿命估算结果
为 14507~194461h , 数据较为离散, 截止目前机

组已经运行 11009h , 已接近计算所得的最小蠕变

寿命 14507h 。
3 结论及建议
该立管管夹的两端上翘变形主要是由于管夹局
部应力水平偏高, 加速了管夹局部位置在高温状态
图 4 管夹竖直方向最大位移云图
下的蠕变速率, 蠕变变形不断增大导致了管夹两端

Fi g 4 Ne p ho g ramofmaximumvertical

dis p lacementof p i p eclam p 上翘明显。
建议相关发电企业应加强该类管夹的监督检
2 分析与讨论 查, 发现隐患及时消除。通过三维有限元仿真分析
结合管夹实际工作状态, 初步推断管夹在高温 可知, D9 型管夹运行状态下的主要拉应力区位于管
运行状态下发生了蠕变变形 [ 5 ] , 导致管夹实际变形 夹折弯角外表面, 其中最大拉应力位于折弯角外表
面上部, 在以后的检修中应加强对该区域的无损探
量大于理论计算值。 GB / T17116.1 — 2018 《 管道支

吊架 第 1 部分: 技术规范》 中规定, 12Cr1MoV 钢板 伤检测。

在 540 ℃ 条件下的许用应力为 68.0MPa , 显然管夹 参考文献:

实际最大应力明显超过材料许用应力, 因而可以判
[ 1 ] 林其略, 周美芳 . 管道支吊技 术[ M ] . 上 海: 上 海 科 学
断应力水平偏高是导致管夹变形的主要因素。
为评判变形管夹的危险性大小, 采用等温线外 技术出版社, 1994.

[ 2 ] 田成川, 张浩 . 某电厂 600 MW 超临界机组四大管道
推法进行蠕变寿命评估:
支吊架调整 改 造 [ J ] . 东 北 电 力 技 术, 2016 , 37 ( 10 ):
m
) ( 1 )
σ=A ( t r
34-37.
为断裂时间; A 和 m 为试验
式中: σ 为加载应力; t r [ 3 ] 侯世勇, 阎风奎, 郑旭升, 等 .600 MW 机组热 段 管 道
确定的材料参数。
支吊架变 形 原 因 分 析 及 处 理 [ J ] . 内 蒙 古 电 力 技 术,
由于未进行实际管夹材料持久强度试验, 在此 2009 , 27 ( 6 ): 59-60.

参考 DL / T654 — 2009 《 火电机组寿命评估技术导 [ 4 ] 刘明, 郭延军, 何桂宽, 等 . 火电厂汽水管道热胀位移
则》 给出的 540 ℃ 条件下 12Cr1MoV 钢原始管材的 异常综 合 评 估 及 处 理 [ J ] . 理 化 检 验 ( 物 理 分 册 ),

多组蠕变试验数据进行管夹蠕变寿命粗略估算, 将 2018 , 54 ( 4 ): 256-261.
[ 5 ] 束国刚, 李 益 民,赵 彦 芬,等 . 基 于 蠕 变 曲 线 的
管夹最大拉应力 124.0 MPa 带入式( 1 ), 根据不同
12Cr1MoV 钢寿命外推计算方法[ J ] . 热力发电, 2000
的材料参数分别进行计算, 计算结果见表 4 。
( 6 ): 32-35.

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