火电厂汽水管道支吊架典型缺陷介绍及综合处理-课件.ppt
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1、火电厂汽水管道支吊架火电厂汽水管道支吊架典型缺陷介绍及综合处典型缺陷介绍及综合处理理湖南省电力公司科学研究院 目目 录录1 支承件种类简介支承件种类简介3 典型案例典型案例 2 管道支吊架异常形式与原因管道支吊架异常形式与原因 4 管道支吊架外部检查与维护调整管道支吊架外部检查与维护调整 5 汽水管道支吊架监督管理汽水管道支吊架监督管理 恒恒 吊吊弹弹 吊吊刚刚 吊吊承承 重重 支支 吊吊 架架限限 位位 装装 置置 导导 向向 装装 置置 固固 定定 支支 架架限限 位位 支支 吊吊 架架减减 振振 器器 阻阻 尼尼 器器 拉拉 撑撑 杆杆振振 动动 控控 制制 装装 置置支支 吊吊 架架
2、产产 品品一、支承件种类一、支承件种类(按主要性能与用途分类按主要性能与用途分类)1、恒力弹簧支吊架、恒力弹簧支吊架 恒力支吊架(以下简称恒吊)根据力矩平衡原理设计。在许可恒力支吊架(以下简称恒吊)根据力矩平衡原理设计。在许可的负载位移下,负载力矩和弹簧(或重锤)力矩始终保持平衡。对的负载位移下,负载力矩和弹簧(或重锤)力矩始终保持平衡。对用恒吊支承的管道和设备,在发生位移时,可以提供恒定的支承力,用恒吊支承的管道和设备,在发生位移时,可以提供恒定的支承力,因而不会给管道设备带来附加应力。因而不会给管道设备带来附加应力。一般用于需要减少位移应力的地方,如电站锅炉本体、发电厂一般用于需要减少位移
3、应力的地方,如电站锅炉本体、发电厂的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分需要此类支承的地方。的汽、水、烟、风管及燃烧器等悬吊部分需要此类支承的地方。当管道系统内某吊点的热位移大于当管道系统内某吊点的热位移大于12mm,宜选用恒吊来支承,宜选用恒吊来支承,以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。以避免管道系统产生危险的弯曲应力及不利的应力转移。作用作用 恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架重锤式恒力吊架 种类种类 恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架 上图为四连杆四连杆弹簧式,即JB/T 8130 PH型恒力弹簧吊架。下图为三连杆弹簧式,即ITT.G 58型恒力弹簧吊架。种类种类恒力弹簧支吊架恒力弹簧支
4、吊架 杠杆重锤式恒吊按照杠杆原理,用平衡重锤与管道载荷相平衡。三连杆、四连杆弹簧式恒吊均按力矩平衡原理,采用合适的连杆机构让弹簧侧力矩与载荷力矩相等,同时保证载荷不变或变化很小。三连杆弹簧式恒吊在理论上可以达到完全恒力,而四连杆弹簧式恒吊在理论上是近似恒力。原理原理2、变力弹簧支吊架、变力弹簧支吊架 变力弹簧支吊架主要用于有垂直位移的动力管道或设备的支承。由于其主要依靠弹簧力来支承荷载,因此只适宜用在垂直位移较小的场合。变力弹簧支吊架内装有圆柱螺旋弹簧,在承载的同时,它能适应管道或设备的热位移,也能吸收管道的振动,可以同时起到减振作用,加上它比恒力支吊架经济,因此在应力计算允许的情况下,被设计
5、人员广泛地采用。变力弹簧支吊架的主要元件是弹簧,每一个用于变力弹簧支吊架的弹簧均进行严格的测试,出厂前全部按使用要求,整定在冷态或热态荷载;弹簧支吊架具有保护弹簧的外壳,其上的标牌,清晰的显示弹簧变形大小及冷、热态位置,便于观察和检修。作用作用变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架 弹吊按弹簧的形式可分为圆柱螺旋弹簧式和碟形弹簧式二种。按整定方式可分为整定式和非整定式二种。对于管道热变形刚度有严格要求时,选用的弹吊一般都是整定式圆柱螺旋弹簧弹吊,通常有T/TH型、TD型和SV型。种类种类 变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架左图为JB/T8130可变弹簧支架右图为T/TH型可变弹簧吊架种类种类变力弹簧支吊架变力
6、弹簧支吊架 原理原理变力弹簧支吊架变力弹簧支吊架 T/TH型弹吊有1、2、3、4、5、6六种,JB/T8130弹吊有A、B、C、D、E、F、G七种,SV型弹吊有C、D、P、S四种结构形式。结构结构3、刚性支吊架、刚性支吊架 刚性支吊架(以下简称刚吊)对管道垂直方向呈刚性约束,故只能用于管道没有垂直位移或垂直位移很小且允许约束的地方。刚吊能承受较大的载荷,保持管位置不下沉,增强管道系统的刚性和减少管子的振动。作用作用4、限、限 位位 装装 置置 限位装置用于管道中需要限制某一方向或某些方向上位移的地方,它不承受管道的重量。它的使用可调整管道的应力分布、减小管道对设备的推力和简化管道支吊架的设计。
7、不同结构型式的限位装置可限制管道某一方向或二个方向的线位移,也可同时限制某一、二个乃至三个方向的角位移。它的使用可以增加管系的稳定性,合理分配管系的位移。作用作用限限 位位 装装 置置 限位装置有以下几种典型的结构。结构结构5、导、导 向向 装装 置置 导向装置用于引导管道位移方向或要控制管道沿轴线转动的地方,对于水平管道它一般承受管道的重量,而对于垂直管道它不承受管道的重量。请注意,由于导向装置引导管道按一定的方向移动,它同时就具有了限制管道角位移的作用;习惯上,我们将具有限制管道沿轴线方向运动的支架也称为导向装置。它的使用可限制管道侧向位移,防止管件承受弯矩,增加管系的侧向稳定性。作用作用
8、导导 向向 装装 置置导向装置有以下几种典型的结构。结构结构6、固、固 定定 支支 架架 固定支架用于管道不允许有任何方向的线性位移和角位移的地方。实际上它是限位装置的一个特例。它可用于承受管件的推力(如波形补偿器),让管系按较好的方式膨胀。作用作用固固 定定 支支 架架 固定支架的一种典型结构如右图。结构结构7、弹、弹 簧簧 减减 振振 器器 减振器主要用用来承受动荷载,能有效控制管道任何频率和任何振幅的振动和摆动,特别是低幅高频振动。它在一定程度上限制了管道正常的热位移。作用作用种类种类 弹簧式减振器分为利用普通弹吊、单弹簧式和双弹簧式三种。利用普通弹吊作为减振器时它只能单方向起作用,这点
9、要注意。弹弹 簧簧 减减 振振 器器 弹簧预压在减振器壳体内,当管道无位移时,该预压产生的预紧力由减振器内部承受,不传递到管道上。当管道振动产生的振动力小于减振器的预紧力则减振器呈刚性,如产生的振动力大于减振器的预紧力时,则管道将发生位移直至弹簧的反力与振动力相等。由此可见,只要减振器的预紧力大于管道可能产生的振动力,就能消除管道的振动,反之则可以减少管道的振动。原理原理 弹弹 簧簧 减减 振振 器器 单弹簧减振器的结构形式。结构结构8、液、液 压压 阻阻 尼尼 器器 液压阻尼器借助特殊设计的阻尼阀,对管道或设备的位移速度做出灵敏的反应,在管道或设备发生震(振)动时,在133Hz频率范围内,阻
10、尼器可以将直接作用在管道或设备上的冲击力转移到建筑结构上去;在管道或设备正常工况下,液压阻尼器允许管道或设备自由位移,不会给管道或设备带来附加的 应力。作用作用液液 压压 阻阻 尼尼 器器种种 类类右图为外置式液压阻尼器左下图为内置式液压阻尼器右下图为套缸式液压阻尼器9、拉、拉 撑撑 杆杆 拉撑杆通常是各类减振器、阻尼器不可分割的组成部分,同时它可用于线性限位。作用作用二、管道支吊架异常形式与原因二、管道支吊架异常形式与原因 影响管道系统应力水平的主要因素是管道布置、管道运行压力影响管道系统应力水平的主要因素是管道布置、管道运行压力和温度、管道支吊架状态。由于管道布置在基建移交生产后已经定和温
11、度、管道支吊架状态。由于管道布置在基建移交生产后已经定型,同时电厂严格限制锅炉超温、超压运行,所以管道运行温度和型,同时电厂严格限制锅炉超温、超压运行,所以管道运行温度和压力超限影响很小。排除以上因素,管道支吊架运行状态就成为影压力超限影响很小。排除以上因素,管道支吊架运行状态就成为影响管道系统应力水平的决定因素。定期对管道支吊架进行检查、维响管道系统应力水平的决定因素。定期对管道支吊架进行检查、维护与调整,可以校验支吊架配置、承载及热位移的可靠性,消除支护与调整,可以校验支吊架配置、承载及热位移的可靠性,消除支吊架存在的缺陷和异常隐患,改善管道的应力水平,保证支吊架系吊架存在的缺陷和异常隐患
12、,改善管道的应力水平,保证支吊架系统始终处于安全、可靠的运行工况,延长管道的使用寿命。统始终处于安全、可靠的运行工况,延长管道的使用寿命。影响因素影响因素 1、管道支吊架异常形式、管道支吊架异常形式 (1)弹簧支吊架承载异常。)弹簧支吊架承载异常。支吊架弹簧压缩量不足或无压缩,支吊架弹簧压缩量不足或无压缩,将导致支吊架欠载甚至脱载;支吊架弹簧压缩量过大甚至完全压死,将导致支吊架欠载甚至脱载;支吊架弹簧压缩量过大甚至完全压死,将导致支吊架超载。弹簧未拆除锁定销而投入运行,将导致弹簧吊将导致支吊架超载。弹簧未拆除锁定销而投入运行,将导致弹簧吊架失效。架失效。(2)恒力吊架状态异常。)恒力吊架状态异
13、常。恒力吊架位移在规定范围内变化时,恒力吊架位移在规定范围内变化时,吊架承受载荷不变。如果恒力吊架卡死或失效,将引起管道热膨胀吊架承受载荷不变。如果恒力吊架卡死或失效,将引起管道热膨胀受阻,导致管道局部应力增大。通常表现为指针卡死在上限值或下受阻,导致管道局部应力增大。通常表现为指针卡死在上限值或下限值、吊架脱载或超载等。恒力弹簧吊架常选取在热膨胀较大部位,限值、吊架脱载或超载等。恒力弹簧吊架常选取在热膨胀较大部位,可有效吸收管道膨胀引起的热位移,降低管道附加应力。可有效吸收管道膨胀引起的热位移,降低管道附加应力。1、管道支吊架异常形式、管道支吊架异常形式 2、管道支吊架异常原因、管道支吊架异
14、常原因 (1)安装及检修原因。)安装及检修原因。安装位置、初装载荷、冷紧点位置与冷安装位置、初装载荷、冷紧点位置与冷紧量以及管子、管件、保温层重量的选择与设计不符。恒力吊架转紧量以及管子、管件、保温层重量的选择与设计不符。恒力吊架转动体位置、直接接触管道的材料与设计不符。利用管道作为检修起动体位置、直接接触管道的材料与设计不符。利用管道作为检修起重支吊点,水压试验时弹簧吊架未锁定,运行后锁定未解除。重支吊点,水压试验时弹簧吊架未锁定,运行后锁定未解除。(2)管道支吊架运行异常。)管道支吊架运行异常。管道热膨胀位移受阻,实际热位移、管道热膨胀位移受阻,实际热位移、管系推力与设计不符;管系振动及受
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