管道支吊架检验与调整
技术协议
甲方：燃气热电有限公司乙方：电力技术有限公司
签订时间：2020年11月
1、项目概况
燃气热电有限公司总装机为3台SGT5-4000F(4+)燃机组成的一套“二拖一”+1套“一拖一”燃气-蒸汽联合循环发电供热机组。二拖一机组和一拖一机组分别于2014年8月和11月投产，运行将近1年时间，根据火力发电厂金属技术监督规程及现场实际运行的需要，对全厂四大管道及热网抽汽管道等支吊架进行校验及调整。
2、工作范围
本次工作范围为“二拖一”机组、“一拖一”机组及热网抽汽系统，本次检查及调整工作范围包括全厂四大管道及热网抽汽管道等，包括但不限于：高、中、低压主汽管道、再热冷段管道、再热热段管道、给水管道、汽轮机抽汽管道、热网蒸汽管道等。
本次工作内容包括：图纸审核，支吊架的热态检验检查、计算，冷态调整，冷热态复核，保温的拆除和安装，调整所需脚手架平台等。
3、质量要求和项目验收（包括但不限于）
（1）《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996；
（2）《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程》DL/T5366-2006；
（3）《火力发电厂汽水管道支吊架检验与维修调整导则》DL/T616-2006；
（4）《管道支吊架》 GB/T17116.1-1997，GB/T17116.2-1997，GB/T17116.3-1997；（5）《火力发电厂金属技术监督规程》DL/T438-2009；
（6）《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）DL/T 5031-1994；
（7）《火力发电厂焊接技术规范》DL/T869-2004。
4、工作内容
审核支吊架安装图，检查其支吊架选型是否正确、合理；如果审核发现支吊架选型有误、即所选型号的支吊架承载能力及其位移行程不符合设计要求，需重新进行选型、并提交新的型号规格。
对四大管道（高压主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、高压给水管道）及高压旁路管道、低压旁路管道的支吊架进行应力计算，得出各支吊点的热位移、载荷值，校核原设计与实际安装情况是否匹配，设计中的支吊架配置、选型是否合理，为支吊架调整方案提供依据。校核管道的一次、二次应力
是否超标，找出应力峰值部位。
根据管道支吊架检验、管道应力计算结果，综合分析制定支吊架调整方案，提供需要更换的支吊架订货清单给电厂采购，并在机组停机时进行支吊架调整，画管道支吊架立体布局示意图（做到一一对应）。
支吊架热态复查：机组正常运行后再进行热态检验，对支吊架进行必需的微调，直到全部符合要求。按照高温高压管道寿命管理的原则，给出管道今后的跟踪检验计划及建议。
5、汽水管道支吊架状态检验的内容与调整方法
管道支吊架状态的正常与否，将直接影响管系应力水平的高低，影响管系的长期、安全、经济运行。所以，为了满足管系安全生产的需要，需要对状态异常的支吊架进行调整，使其达到或接近设计状态，而在对支吊架状态进行调整之前，应对管系的每一只支吊架的冷热态状况进行详细的检验与记录，对重大缺陷拍照记录，得到一套完整的管道及支吊架运行状态报告。根据检验的结果并结合应力校核计算的结果，对管道及支吊架的状态进行综合分析与评估，制定合理可行的调整方案。
5.1 管道资料的审查与分析
●原施工图复核
对支吊架各个参数与设计计算书进行仔细核对。
●管道及支吊架立体分布示意图绘制。
●支吊架订货、到货、安装情况核对。
●管道的实际运行参数及支吊架的历次检验、更改记录。
5.2 管道支吊架现场检验
对支吊架进行现场冷、热态检验，记录各个支吊架存在的问题，对重大缺陷拍照记录，得到一套完整的管道支吊架运行状态报告，详细检验、记录方法见《火力发电厂汽水管道支吊架维修调整导则》DL/T616-2006。主要检验内容有：
总体状态
●记录损伤或劣化的证据。例如构件外表面的变形和腐蚀等。
●记录大幅度的冲击荷载或剧烈振动的证据。具体表现为变了形的元件，开裂的焊接接头，松弛的固定螺栓或碎裂的水泥等。
●检查弹簧的状态。可能会发生压死、悬空或折断的情况。
●检查弹簧机构的操作性。确定弹簧结构是否完整和有效，以及弹簧线圈内部有无腐蚀物的积聚。
●确定水压锁定结构是否已被解列，并且保留以备将来之用。
●检查吊杆状态以确定吊杆是否扭曲、弯曲或从原始设计处改变。
根部接头
●校验支撑结构的接头条件（焊接接头、螺栓、杆眼等）。
●校验连接的基板与设计相符。
管接头
●确定卡箍或鞍座是否与管道正确连接。
●检查承载螺栓是否是双头螺栓或防松螺栓。
●检查承载螺栓、卡箍、螺帽是否松动。
校验及记录
●校验吊点偏装与原设计是否一致。
●记录运行条件下妨碍管道及支吊架位移的任何障碍。
●校验支吊架冷态/热态位置和标牌位置。
●记录冷、热态条件下的位移指针位置。
●校验制造厂的型号。
●记录冷、热态条件下变力弹簧的载荷。
●对于刚性支吊架，需校验支吊架各部分与原设计是否一致；如果支吊架是活动的，确定是否有空隙。
5.3 管系应力校核计算
●管道应力分析的原则
管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止因热胀冷缩、管道支撑或者端点附加位移造成的应力问题。
●管道应力分析的主要内容
a压力载荷和持续载荷作用下的一次应力计算——防止管道塑性变形破坏。
b管道热胀冷缩以及端点附加位移等作用下的二次应力计算——防止管道疲劳
c管道支吊架的受力计算——为支吊架设计及调整提供依据。
d管道对设备的作用力计算——防止对设备作用力过大，保证设备正常运行。
为了对四大管道的原始数据和计算书进行复核，根据四大管道的设计参数和管系布置，对管道进行校核计算，确定是否存在管道设计或支吊架选型错误。
●一、二次应力的校核
为了便于工程应用，根据力学中力的等效性叠加原理，管道应力分为一次应力和二次应力，一次应力包括管道内压应力和持续外载引起的应力；二次应力是管道由于热胀冷缩和其它位移受约束而产生的应力。
■管道在工作状态下，由内压、自重和其他持续外载产生的轴向应力之和（计算结果称为一次应力），必须满足下式的要求：
б
L =pD2
i
∕(D2
o
–D2
i
)+0.75iM
A
∕W≤1.0[σ]t
式中p——设计压力(MPa) ；
D
o
——管子外径（mm）;
D
i
——管子内径（mm）;
M
A
——由于自重和其他持续外载作用在管子横截面上的合成力矩（N·mm）;
W——管子截面抗弯矩（mm3）；
[σ]t——钢材在设计温度下的许用应力(MPa) ；
i ——应力增强系数；
б
L
——由于内压、自重和其他持续外载所产生的轴向应力之和(MPa) ；
■管系热胀应力范围（计算结果称为二次应力）必须满足下式的要求：
σ
E =iM
C
∕W≤f [1.2[σ]20+0.2 [σ]t+([σ]t–σ
L
) ]
其中：[σ]20——管道钢材在20℃时的许用应力(MPa)；
M
C
——按全补偿值和钢材在20℃时的弹性模量计算的，热胀引起的合成力矩（N·mm）;
σ
E
——热胀应力范围(Mpa)；
f ——应力范围减小系数。
预期电厂在运行年限内，系数f与管道全温度周期性的交变次数N有关。
当N≤2500时，f = 1；