弹簧支吊架荷载变化系数的选取与汽水管道支吊架优化设计

目前,我国火力发电厂汽水管道设计标准规定,弹簧吊架荷载变化系数不应大于25%,据此设计的管道系统恒力吊架比例过高,其荷载“非法”转移会造成管道偏离设计线运行,应力升高。分析了恒力吊架恒定度与荷载变化系数的关系并给出了优化设计案例,研究结果表明,在汽水管道设计中适当增大弹簧吊架荷载变化系数,可增大弹簧吊架配置占比,减少管道膨胀异常现象的发生。

恒力支吊架性能指标研究及标准修改建议

高温汽水管道是发电厂的重要部件,由于管道垂直高差和水平跨距较大,为协调管道热膨胀和降低管道热胀应力,在管道设计时配置了较多恒力弹簧支吊架(恒力吊架)。由于存在转轴摩擦力矩等原因,恒力吊架并非恒力,其荷载偏差会造成管道运行时偏离设计冷态、热态线及管道应力升高。为控制恒力支吊架质量,国内相关标准中有恒定度和荷载偏差度2个质量性能控制指标。分析研究荷载偏差度可得:由于存在摩擦力矩等,恒力吊架在测试荷载偏差度时,不同加载方向测得的拔销荷载差异较大,导致其荷载偏差度差异较大,因此拔销荷载不宜作为代表性参数;平均荷载可表征位移-荷载曲线的位置,是恒力支吊架的代表性参数,并给出了新的平均荷载偏差度计算公式。建议对相关标准进行修订,提高恒力吊架性能。

基于弹性梁理论的在役拉杆轴向载荷测量方法与应用

基于弹性梁理论,建立了横向加载条件下在役拉杆轴力理论计算模型及预加应力梁的三维有限元模型,对在役支吊架拉杆轴力测量方法进行了研究,讨论了不同长径比和横向载荷对拉杆中点挠度的影响。研究结果表明,理论预测结果与有限元计算结果吻合较好;在工程应用方面给出了以横向载荷容差度及挠度容差值为指标的固支段拉杆长径比的优选方案。该方法可用于快速测量不卸载拉杆的轴向载荷。

恒力吊架荷载离差对管系热位移影响的研究

恒力吊架荷载离差直接影响管系热位移及恒力吊架性能。以某电厂220MW机组主蒸汽管道为例,对恒力吊架荷载离差与管系热位移的关系进行了计算分析,结果表明,荷载离差增大时管系垂直热位移减小,水平位移变化明显。为控制管道应力水平,建议设计时选配合适的恒力吊架;对于运行时间长或质量差的恒力吊架应及时调整更换;对超超临界机组管道应选用高质量,荷载离差小的恒力吊架。

电站管道振动分析与治理

通过对某核电站常规岛中压给水管道的振动治理过程,研究振动频谱与模态计算结果之间的相互关系,依此制定振动治理方案,并对减振效果进行了评价。结合激励频响曲线,分析总结出电站管道振动治理方法:在管道适当位置设置减振装置,可使管道某阶固有频率和振型消失,以及其固有频率和振型提高到n+1阶,管道某阶主振动响应将消失。

发电机组管道支吊架常见问题分析及处理

对发电机组管道支吊架检验及调整中的常见问题及其原因进行了分析,结合实际案例,对管道变形、管道下沉、管道热膨胀异常、管道振动等常见问题提出了相应的解决方法和措施。分析认为,新机组支吊架存在的问题主要为设计、安装缺陷,因此机组投运前,应对管道支吊架状态进行全面、系统的检验与调整;若需大范围更换容重相差较大的保温材料或管件时,应对管系应力重新进行计算,对受影响的支吊架进行相应的调整,防止破坏管系的载荷平衡。

锅炉后主降水管热位移计算与分析

某电厂330MW机组锅炉后主降水管实际热位移偏小,与设计值差异较大。排除外在影响因素后,采用应力计算方法分析探寻其内在原因,认为恒力吊架的恒定度变化是吊点热位移无法达到设计值的主要原因。

恒力吊架力学性能对低温再热蒸汽管道热位移的影响

采用JY—20便携式测试系统,对某火电厂低温再热蒸汽管道恒力吊架的恒定度和载荷偏差进行了测试,探讨了恒力吊架力学性能对低温再热蒸汽管道热位移产生的影响。结果表明:恒力吊架载荷偏差及恒定度不合格是造成低温再热蒸汽管道无法复位的主要原因;更换性能合格的恒力吊架后,恒力吊架的位移指针基本能回复到原位,管道热位移正常,且各主要管种的最大一次应力和二次应力均在其允许值范围内。

振动分析与隔振技术应用

某电厂 1号机组汽机运行平台局部区域存在振动现象。从振动区域和频率分析判断振动是由管道振动通过刚性吊杆而传递到地板上。对此 ,设计了既有弹簧隔振效果又能保持原有刚性吊架特性的限位弹簧支吊架。安装后地板最大振幅为 0 .0 1 3mm ,振感明显降低 。

稠油热采注汽管网的组织和性能

通过金相检验、硬度测试和拉伸试验研究了温度对稠油热采注汽管网组织的影响及组织与力学性能之间的相互关系。结果表明:管道内边缘处的珠光体含量明显少于内部,碳含量下降;珠光体球化和高温脱碳是碳含量下降的两大原因,组织的变化导致其硬度和抗压抗拉性能下降,使管网的安全性降低。

主蒸汽管道支吊架优化调整

对某电厂主蒸汽管道支吊架冷、热态全面检验发现，其支吊架存在多种类型的缺陷，使管道受力处于异常状态，管系一次应力超标，严重影响管道的寿命和安全运行。通过管道应力计算分析，提出了支吊架优化调整方案。依此方案实施后，管道受力合理，一、二次应力合格，支吊架状态恢复正常，能够满足管道长期安全运行要求。

大型澄清水池池壁变形有限元分析及强度评定

某电站300MW机组1000m3大型钢制薄壳澄清水池(缓冲水池)池壁壳体在满水位工况下严重变形,有失稳垮塌的危险。对此,采用ANSYS有限元软件建立了水池三维有限元模型,对应力强度进行了计算分析,并依据JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》进行了应力强度评定。结果表明,澄清池筒体与锥壳连接区域、立柱与锥壳连接区域没有整体补强,造成水池局部强度不足,导致应力超标,局部变形较大。

汽泵前置泵基础沉降对给水管道支吊架及受力的影响

针对某电厂1 000 MW机组汽动给水泵的前置泵基础沉降问题,首先对基础沉降前后管系应力及管道系统对汽泵前置泵推力和力矩进行了静力计算、分析与对比,研究了基础沉降对给水管道支吊架及管系受力的影响,分析评估了管道系统对汽泵前置泵推力和力矩的影响;然后针对基础沉降后支吊架受力异常和管道系统对汽泵前置泵的推力和力矩超标问题,提出了支吊架优化调整方案。经优化调整后,管道支吊架受力状态正常,管道系统对汽泵前置泵推力和力矩合格。

330 MW机组主蒸汽管道振动分析与治理

通过振动测量和分析,掌握了某电厂330MW机组主蒸汽管道的振动特性,据此并结合管道的实际情况,制定了加装减振装置、加强管系约束、增大管系刚度的振动治理方案。结果表明:经振动治理后,该主蒸汽管道振动显著降低,治理效果显著。

去除水压试验堵阀后电厂主蒸汽管道支吊架整改及应力计算

采用等值刚度法计算程序对某电厂主蒸汽管道在水压试验堵阀去除后其附近支吊架的工作载荷、管道受到的应力以及管道对锅炉末级过热器出口联箱的推力进行了计算分析。结果表明:去除堵阀后,其附近支吊架的工作载荷减小,主蒸汽管道受到的一次应力极大升高,且最大应力点发生了转移。因此,需要对管道上的支吊架结构进行整改,将堵阀附近的一横担恒力吊架改为单个恒力吊架。等值刚度法计算结果表明:该整改方法即可保证主蒸汽管道在水压试验堵阀去除后能够正常运行,同时利于水压试验堵阀的回装。

恒力吊架位移受阻对管系受力的影响

某高压主蒸汽管道一组恒力吊架的位移指针与锁定装置发生卡碰现象,导致管道热位移受阻。针对该现象,通过静力计算,定量地分析了其对管系应力及高压缸端口推力和力矩的影响。结果表明:当恒力吊架位移受阻时,管道系统对高压缸的推力和力矩变化较大,管道系统的最大二次应力也相应增加。

某330MW流化床锅炉屏过出口集箱连接管放气管道开裂原因分析与处理措施

针对某330MW流化床锅炉屏过出口集箱连接管放气管道多次发生开裂、泄漏的问题,通过现场勘查和管系及支吊架应力计算,分析评估了管系的应力水平,得出管道开裂、泄漏的主要原因是管系二次应力严重超标造成的,而管卡约束是管系二次应力超标的根本原因;并提出了相应的降低管系应力的处理措施,机组长期运行实践表明该处理措施效果良好,有效地解决了放气管道开裂、泄漏的问题。该文对电站疏水、取样、放气等小口径管道支吊架的设置与安装具有参考价值。

高温高压蒸汽管道振动分析治理

针对某电厂再热蒸汽热段管道振动超标问题,对管道振动情况进行现场勘察、振动测量与数据处理,分析了管道的振动特性。指出应从消除激扰力,改善管系振动特性,尽可能维持管道的一次应力、二次应力水平3个方面进行振动治理,提出了在保证管系应力合格的前提下加装减振装置的治理方案。治理后管道振动得到了有效控制。

某600MW机组再热蒸汽冷段管道倾斜变形原因分析与处理

针对某电厂600MW机组试运期间发现的再热蒸汽冷段管道倾斜变形问题,通过管道热膨胀及支吊架状态的现场检查、管系静力计算分析,找出了管道倾斜变形的原因,提出了有效的处理措施。管道的倾斜变形主要是因为再热器入口集箱前冷段管道向下的热位移受阻造成,而支吊架设计不合理、载荷偏大是管道向下的热位移受阻的主要原因。

主蒸汽管道支吊架优化调整

通过对某电厂主蒸汽管道支吊架状态的检验,发现多种类型的缺陷,使管系受力异常,一次应力超标,严重影响管道的使用寿命和安全运行。通过管系应力计算分析,提出了支吊架优化调整方案。依此方案实施后,支吊架状态恢复正常,管道受力合理,解决了管系一次应力超标的问题,管系一次、二次应力均合格,能够满足管道长期安全运行要求。