電站鍋爐管道支吊架的檢驗(yàn)調(diào)整

楊 錚

（華電國(guó)際十里泉發(fā)電廠，山東 棗莊 277101）

華電國(guó)際十里泉發(fā)電廠2×300MW機(jī)組分別于1996、1997年進(jìn)行了滿負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)。截止到2009年4月2日，已經(jīng)累計(jì)運(yùn)行約88 179.6h。根據(jù)相關(guān)的規(guī)程和要求，發(fā)電廠聯(lián)系了山東電力工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中心，在大修前后對(duì)7#機(jī)組的主蒸汽管道、再熱蒸汽管道熱段、再熱器管道冷段和高壓給水管道等高溫高壓管道進(jìn)行了熱、冷態(tài)下的檢查和檢測(cè)，為大修期間支吊架的調(diào)整提供依據(jù)。

一、支吊架檢查、調(diào)整的必要性

7#鍋爐側(cè)管道支撐主要采用彈簧吊架、剛性吊架、恒力吊架、固定吊架、滑動(dòng)吊架等形式，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，使支吊架存在大量的損壞和失效，其產(chǎn)生原因如下：長(zhǎng)期高溫運(yùn)行，材料的蠕變及松馳，使管系應(yīng)力重新分布；支吊架安裝偏離原設(shè)計(jì)或原設(shè)計(jì)不周，使支吊架承受載荷發(fā)生重大改變；運(yùn)行過(guò)程中支吊架表面存在變形和腐蝕；存在大幅度的沖擊載荷或劇烈振動(dòng)；長(zhǎng)期運(yùn)行后彈簧性能下降等。

以上原因均可能改變管系受力及支吊架承載分配，加大部分管段的局部變形，使得管系的局部應(yīng)力增大，甚至超過(guò)管材的許用應(yīng)力。尤其是在爐側(cè)過(guò)熱器、再熱器高溫段監(jiān)視段、彎道的背弧處，往往容易造成管道泄漏，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致壓力容器爆裂。此外，管道上的安全閥、流量孔板等也會(huì)因?yàn)榻涌谔帒?yīng)力的提高，造成管道局部和設(shè)備接口處提前失效，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

我國(guó)電力行業(yè)自20世紀(jì)90年代開始研究汽水管道支吊架狀態(tài)的檢驗(yàn)、評(píng)估及調(diào)整方法，2006年，由國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)頒布了《火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則》 （DL/T616-2006） （以下簡(jiǎn)稱導(dǎo)則）、DL647-2004《電站鍋爐壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》 （以下簡(jiǎn)稱規(guī)程），該導(dǎo)則和規(guī)程的頒布使管道支吊架維修調(diào)整規(guī)范化、系統(tǒng)化。

二、管道支吊架的熱、冷態(tài)檢查

采用望遠(yuǎn)鏡及刻度尺等工具，對(duì)上述管道的支吊架在熱態(tài)和冷態(tài)下進(jìn)行觀察、測(cè)量并進(jìn)行記錄，主要進(jìn)行如下的工作：觀察管道系統(tǒng)布置是否合理；檢測(cè)管道系統(tǒng)振動(dòng)是否超標(biāo)；觀察各管道系統(tǒng)中的剛性支吊架或有防止載荷遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移的裝置。

對(duì)7#機(jī)組主蒸汽管道、再熱蒸汽管道冷熱段和高壓給水管道支吊架進(jìn)行了熱態(tài)檢查，檢查情況如下。主蒸汽管道：4#、5#、6#、7#恒力吊架熱態(tài)均處于偏冷態(tài)位置處，其中7#卡死；高溫再熱蒸汽管道：14#恒吊熱態(tài)處于冷態(tài)位置處，15#、16#、17#、18#、19#、51#、52#恒力吊架熱態(tài)卡死；低溫再熱蒸汽管道：1#、2#、3#、9#恒力吊架處于冷態(tài)位置處，其中2#、3#卡死。以上吊架需要搭架子，經(jīng)過(guò)冷態(tài)檢查后確定調(diào)整措施。

三、管系的應(yīng)力計(jì)算

在此次7#機(jī)組鍋爐側(cè)管道支吊架檢測(cè)調(diào)整工作中，采用專用的管道應(yīng)力分析軟件CeasarII4.50，此軟件符合管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定和管道應(yīng)力計(jì)算技術(shù)規(guī)定等相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。

此次7#機(jī)組主蒸汽管道6#恒力吊架由于選型過(guò)大，可將其作為剛性吊架進(jìn)行應(yīng)力分析，結(jié)果顯示，主蒸汽管道的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力均合格。高壓給水管道和高溫再熱蒸汽管道冷熱段的一次應(yīng)力和二次應(yīng)力均合格。各管道最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見表1~4。

四、對(duì)管道支吊架進(jìn)行冷態(tài)檢查并調(diào)整

針對(duì)此次7#機(jī)組大修前熱態(tài)檢查及管道應(yīng)力計(jì)算分析結(jié)果，在大修中對(duì)需要進(jìn)行調(diào)整的支吊架再次進(jìn)行了冷態(tài)檢查及調(diào)整，經(jīng)過(guò)本次對(duì)主蒸汽管道、再熱蒸汽管道冷熱段和高壓給水管道鍋爐側(cè)吊架中出現(xiàn)異常的支吊架重新調(diào)整，使其恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。調(diào)整完畢后，于2009年7月29日，機(jī)組大修結(jié)束開機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，再次檢查調(diào)整結(jié)果，各支吊架均在正常位置，從而避免了因膨脹受阻導(dǎo)致的管道應(yīng)力集中。調(diào)整措施舉例如表5所示，其他管線處措施略同。

表1 主蒸汽管道最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果

表2 再熱熱段管道最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果

表3 再熱冷段管道最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果

表4 主給水管道最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果

表5 主蒸汽管道支吊架調(diào)整措施

管道支吊架在運(yùn)行過(guò)程中，其狀態(tài)往往會(huì)受到外界影響而發(fā)生變形。因此，應(yīng)該定期按照《火力發(fā)電廠汽水管道與支吊架維修調(diào)整導(dǎo)則》的要求進(jìn)行檢查和維護(hù)，在檢查中，做好記錄（包括圖片）。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理，并將處理的結(jié)果進(jìn)行臺(tái)賬記錄，為今后的定期檢測(cè)提供原始依據(jù)。