Page 72 - 理化检验-物理分册2023年第一期
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刘 明, 等: 某电厂汽包分散下降管恒力吊架故障原因
表8 各工况下管道最大等效应力的计算结果 MPa 的最小值出现在工况4 ( 恒定度为6% ), 随着恒定度
的减小或增大, 推力矩都会增加。运行热态时, 管内
工况1 工况2 工况3 工况4 工况5 工况6
介质的质量变大, 适当增加恒力吊架的恒定度, 可以
107.4 98.8 99.3 99.9 100.7 102.2
提供额外的输出载荷, 以承担增加的介质质量, 从而
各工况下管道热态端口的推力和推力矩对比情 减小对端口的载荷转移。对于一些水介质管道( 相
对汽介质来说质量较大), 适当提高恒力吊架的恒定
况如图4所示, 可见各工况下端口的推力相差不大,
但推力矩相差明显; 工况1水冷蒸发屏进口集箱接 度对结构受力是有利的。
口的推力矩显著增大, 是最小值的6倍左右; 推力矩
图4 各工况下管道热态端口的推力和推力矩对比情况
对局部应力取许用应力的3倍进行校核 [ 10 ] , 材料热
4 端口的应力分析
态时的3倍许用应力为 389.1MPa , 可知在恒力吊
根据薄壁圆筒的理论计算公式, 对水冷蒸发屏 架实际竖直向热位移为0的情况下, 分散下降管两
进口集箱接口的应力进行计算, 结果显示端口的最 端口的最大应力仍在安全范围内, 且仅达到许用应
大轴向应力为152.1MPa 。下降管与汽包接口为插 力的50% , 能够满足结构安全、 稳定运行的要求。
入式焊接结构, 汽包规格为2090mm×145mm ( 外
径×壁厚), 建立接口附近的局部汽包结构及所连接 5 结语与建议
的部分管段模型, 在管道计算模型中读取对应端面 分散下降管所有恒力吊架的冷、 热态均指示向
的位移数据, 作为边界条件添加在汽包接口分析模 上卡死, 管道在对应吊点处的竖直向位移为0的原
型的管道边界上 [ 9 ] , 计算得到设计运行工况下分散 因是恒力吊架选型过大, 且实际安装的恒力吊架恒
下降管汽包端口的应力分布情况如图5所示, 可见 定度指标不满足规范要求。在一些冷、 热态管道系
主要拉应力区位于- x 向的焊缝下边缘处, 最大拉 统质量变化较大的情况下, 适当提高恒力吊架的恒
应力为193.7MPa 。 定度, 对结构受力是有利的。在目前管道热位移严
重受阻的情况下, 管道最大应力仅升高了约9% , 端
口推力矩显著提高, 不过端口区域的应力仍在安全
范围内, 这是因为选用了柔性较大的管道, 满足了安
全运行的需要, 确保机组建成投产10年以来相关结
构状态仍保持正常。
建议电厂方在下次检修时按照实际载荷对所有
恒力吊架进行更换安装。
参考文献:
图5 设计运行工况下分散下降管汽包端口的应力分布情况 [ 1 ] 康豫军, 姚军武, 王必宁, 等. 恒力吊架荷载离差对管
水冷蒸发屏进口集箱及汽包接口附近的最大应 系热位移影响的研究[ J ] . 热力发电, 2009 , 38 ( 5 ): 72-
力均位于管道外表面局部区域, 参照管道设计规范, 76. ( 下转第64页)
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