摘要：汽水管道是火力發(fā)電廠的生命線，汽水管道的安全穩(wěn)定運行對 于電廠的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟運行具有重要意義。本文分析了火電廠管道系統(tǒng)及其配件設(shè)計的最主要、最基本的標(biāo)準(zhǔn),是用于指導(dǎo)管道設(shè)計,特別是施工圖設(shè)計的技術(shù)規(guī)范。它是火電廠汽水管道設(shè)計人員必備的設(shè)計規(guī)定之一,在管道設(shè)計方面起著重要的作用。

　　關(guān)鍵詞：汽水管道,節(jié)流孔板,設(shè)計

　　1引言

　　隨著近年我國電力工業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展,新建火力發(fā)電廠單元機組容量和參數(shù)不斷提高。單元機組的熱力系統(tǒng)也趨于龐大和復(fù)雜,加之高溫高壓管道對金屬性能要求的提高,大量新型金屬材質(zhì)投入電廠使用。對電廠的設(shè)計、施工以及機組今后的生產(chǎn)運行等各個環(huán)節(jié),都提出了更高的技術(shù)要求。

　　2 火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)用

　　2 . 1 汽水管道中節(jié)流孔板的合理使用

　　節(jié)流孔板具有易于安裝、方便維護、價格低廉等特點,在火電廠汽水管道中得到了廣泛的應(yīng)用。流體在通過裝有節(jié)流孔板的管道時,由于節(jié)流孔板的局部阻力而產(chǎn)生的部分能量損耗使得通過孔板流體的壓力降低;同時,節(jié)流孔板的使用也會改變相應(yīng)流體驅(qū)動設(shè)備的出口管路特性,使得通過該管路的流體流量減小。正是通過以上這兩種作用,節(jié)流孔板實現(xiàn)了其兩個主要的使用目的：一是降低汽水壓力;二是減小汽水流量。

　　由于節(jié)流孔板選用不當(dāng)而帶來的問題在新建火電機組運行的初期比較突出,其中最主要的表現(xiàn)形式就是相應(yīng)汽水管路振動劇烈、噪音超標(biāo)和參數(shù)達不到相應(yīng)設(shè)備的運行要求,至于因節(jié)流孔板選用不當(dāng)而造成的熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性下降則會在火電廠的長期運行中逐漸暴露出來,因此,給汽水管道選擇合適的節(jié)流孔板對火電廠安全經(jīng)濟運行有很大的現(xiàn)實意義。

　　2 . 2 火電廠汽水管道支吊架檢查與調(diào)整

　　2.2.1 管道支吊架易發(fā)生的問題

　　(1)支吊架安裝不當(dāng);(2)管道熱膨脹受阻;(3)管道支吊架損壞失去支吊功能;(4)支吊架受力和熱位移與設(shè)計不符;(5)支吊架鎖定裝置未去除;(6)限位裝置、導(dǎo)向裝置冷熱態(tài)間隙與設(shè)計不符。

　　2.2.2 管道支吊架檢查

　　(1)安裝原始情況檢查：檢查管道支吊架安裝情況是否與設(shè)計相符。(2)管道膨脹、振動情況檢查：除了限位裝置、剛性支吊架、固定支架部位外,管道應(yīng)處于自由膨脹狀態(tài)。(3)管道支吊架各組件損壞情況檢查：主要檢查支吊架管部是否斷裂、管部焊縫是否撕裂、根部結(jié)構(gòu)是否變形、根部焊縫是否撕脫或開裂、連接件是否斷裂、功能件是否損壞等。(4)管道支吊架受力和熱位移情況檢查整定式彈簧支吊架,檢查冷、熱態(tài)荷載指示是否在冷、熱態(tài)標(biāo)識位置,對簡易式彈簧支吊架,要通過測量彈簧的高度來判定支吊架受力與設(shè)計荷載是否相符。

　　2 . 2. 3 建議

　　(1)嚴格按設(shè)計要求進行支吊架的安裝是保證管道支吊架可靠運行的前提。(2)定期對管道支吊架進行檢查、調(diào)整和維護,及時發(fā)現(xiàn)和處理支吊架所出現(xiàn)的問題,保證管道支吊架處于良好工作狀態(tài)。(3)開展管道支吊架檢查、維修和調(diào)整工作主要應(yīng)依靠發(fā)電廠專業(yè)人員,但要做好此項工作,必須要了解管道支吊架設(shè)計、配制和安裝相關(guān)知識,掌握管道支吊架檢查、調(diào)整和維護方法,因此要重視管道支吊架相關(guān)知識的培訓(xùn),提高發(fā)電廠專業(yè)人員對管道支吊架的認識。(4)一般情況,按原設(shè)計提供資料對管道支吊架進行檢查與調(diào)整,不需要對管道的應(yīng)力進行重新校核,但如果管道、管道附件變更較大,如更換不同單重的管道、管道系統(tǒng)增減閥門、改變管道布置、更換與原保溫材料重量相差10%的保溫、改變管道支吊架的類型,則應(yīng)重新對管道進行應(yīng)力分析,對管道支吊架進行必要的更換或調(diào)整。

　　3 火力發(fā)電廠汽水管道的安全性

　　3 . 1 發(fā)電廠防止汽水管道水擊的措施

　　發(fā)生水擊現(xiàn)象時管道內(nèi)壓力會有一個急劇的升高，其數(shù)值可能達到正常工作壓力的幾十倍甚至幾百倍，使管壁材料及管道上的設(shè)備及附件承受很大的壓力，并伴隨著管壁的擴張和收縮，發(fā)出強烈的振動和噪音，有如管道受到錘擊的聲音，同時，高頻交變壓力作用在管壁上，加之強烈的振動和流體的沖擊，使金屬表面打擊出許多麻點。如果此時管道系統(tǒng)存在缺陷，則有可能對管系或設(shè)備造成破壞，導(dǎo)致事故的發(fā)生。所以水擊不僅增加流體的流動阻力，而且也嚴重危及到管道系統(tǒng)及有關(guān)設(shè)備的安全運行。特別是大流量、高流速的長管中以及輸送水溫高、流量大的水泵中更為嚴重。

　　在熱力發(fā)電廠各類給水管道設(shè)計中，已經(jīng)采取相當(dāng)多的技術(shù)措施，如盡量縮短管道長度或保證閥門一定的啟閉時間;如增大管道直徑以降低管中流速，從而使水擊發(fā)生時速度的變化量降低，相應(yīng)地減小水擊壓力的數(shù)值;如在管道上裝設(shè)安全閥及抗水擊的專用閥門，當(dāng)管中壓力升高值超過允許數(shù)值時，安全閥開啟泄壓，使管中壓力不致有過大的升高等一系列防范措施。運行時對于發(fā)生給水管道發(fā)生水擊時，也能采取適當(dāng)處理措施控制防范水擊的產(chǎn)生與擴大：

　　此類水擊一般容易發(fā)生在循環(huán)水管道系統(tǒng)，最易形成水擊的運行工況是循環(huán)水泵啟、停，出口蝶閥開、關(guān)過程時。避免發(fā)生水擊的措施是：水泵出口蝶閥開、關(guān)行程的時間曲線應(yīng)符合設(shè)計要求進行調(diào)整，啟泵前應(yīng)設(shè)法向管道系統(tǒng)內(nèi)灌水、排盡空氣，啟泵后再排出剩余的空氣。

　　3 . 2 電廠沖管對汽水管道系統(tǒng)的安全性影響

　　依照我國現(xiàn)行的《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》、《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定》和《火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計算技術(shù)規(guī)定》,在工程設(shè)計中并未考慮臨時沖管接入系統(tǒng)對原設(shè)計汽水管道熱力系統(tǒng)的影響。這樣就造成了沖管臨時系統(tǒng)接入原設(shè)計汽水管道系統(tǒng)時,給原汽水管道系統(tǒng)帶來一系列的問題如汽水管道系統(tǒng)的冷熱態(tài)位移變化、支吊點荷載變化、管系應(yīng)力變化以及設(shè)備接口推力、扭矩變化等,這些問題可能對原汽水系統(tǒng)和熱力設(shè)備造成破壞,直接影響并威脅機組整套啟動及運行的安全性和可靠性,所以分析沖管對汽水管道的安全性影響是十分必要和重要的。

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