四大管道弹簧支架歪斜问题分析及处理

王向阳

（西北电力建设第一工程公司陕西省渭南市714000）

摘要：四大管道支吊架是管道系统不可或缺的一部分，它对整个管道系统起着支持和保护的作用，避免了一些不确定因素对管道的影响和干扰。因为管道支吊架在管道系统中不可缺少的功能性作用，所以对管道支吊架存在的问题进行分析，提出整改措施，改善管道支吊架的运行状况，对机组安全运行，延长管道使用寿命具有积极地意义。

关键词：四大管道；支吊架；弹簧；火电机组

1、概述

管道支吊架的原理是通过工学原理控制管道系统因受到各种干扰因素造成管道状态不良的情况，合理的设置支吊架，要全面考虑影响支吊架稳定性的一切因素，支吊架只有建立在稳定的基础上，才能够对管道系统起到良好的支持和保护作用，从而保证管道的正常功能。

机组在经过运行及反复启停，加上原始设计、制造、安装等方面可能存在的问题，管带支吊架状态会发生变化，常见的问题有：弹簧压死、恒力吊架热位移量不足、吊杆歪斜松动等等，这些问题的存在必然会改变支吊架载荷的合理分布，恶化管道和机组的运行环境。同时，不合理的应力分布会导致管道高应力蠕变损伤加快，如不及时处理，必然会缩短管道使用寿命，对管道和机组的安全运行带来严重的威胁。为此，我们在陕西华电榆横电厂2#机组四大管道支吊架的安装过程中对个别支吊架进行了二次设计更改，以改善管道及机组的运行状况，达到机组安全运行、延长管道使用寿命的目的。

2、支吊架出现的问题

出现问题的支吊架共5套，均为恒力弹簧支架（其中，高压旁路系统1套，高压给水系统4套），在系统运行后，弹簧支撑杆出现歪斜现象，导致支吊架载荷不能合理分布，给管道及机组运行带来了安全隐患。

图1为系统运行时弹簧支撑杆出现歪斜现象的支吊架

3、原因分析

根据管道系统运行参数表（表1）可知，由于在运行过程中水平方向综合位移很大，而弹簧处于压紧状态，此时抱箍根部与弹簧支撑杆连接处压力过大，抱箍横担会沿X及Y向合成力方向产生位移，这时PTFE滑片处静摩擦力会对弹簧支撑杆产生一个拉弯力矩，致使弹簧支撑杆沿X及Y向合成力方向产生偏斜，当支撑杆底部与弹簧箱体孔洞边缘接触后，支撑杆由于受到箱体反支撑力而停止歪斜，此时弹簧箱体会沿支撑杆歪斜方向产生一个拉力，综合以上受力都会对支吊架产生安全隐患。

图3为支吊架具体设计改造方案

出现问题的5套支吊架设计形式相同，其中：1为抱箍根部横担；2为PTFE滑片及支撑座；3为弹簧支撑杆。

管道系统运行参数见表1

表1

4、支吊架改造

此类支架问题的产生虽然没有造成安全事故的发生，但对系统及机组的安全运行势必存在安全隐患，因此，采取以下方式进行现场整改，整改目的是将支架因为水平位移而对弹簧支撑杆产生的拉力降到满足机组安全运行，理论状态下弹簧支撑杆只受△Z方向产生的压力。

图5改造后支架安装图

（1）在支吊架抱箍根部与弹簧组件接触处加滚动支座，滚杠滚动方向沿管道水平热位移最大值方向（△Y向）。

（2）将支吊架抱箍根部与原有设计钢板（250x250x10）焊接牢固，增加抱箍与滚动支座接触面积。

（3）弹簧支撑杆托板与滚动支座平板面焊接牢固，支撑杆托板嵌套在支撑杆之上，方便将其取下调整弹簧支撑杆高度。

（4）在支撑杆处加装无缝钢管φ114x5，L=300mm，钢管底部与支吊架弹簧组件箱体连接处满焊，钢管顶部加一个t10xφ103套环，套环与钢管焊接，套环与弹簧支撑杆处不焊接，保证支撑杆可以自由调整。

（5）支吊架改造后的具体形式见附图。

图7改造后支架安装图

4、结语

通过改造之后，管道支吊架的冷、热态检查结果表明，管道支吊架处于正常的工作状态，消除了机组运行的安全隐患，达到了整改的预期目的。