火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则.docx
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火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则
火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则
1 范围
本标准规定了对火力发电厂汽水管道与支吊架的检查、维修、调整、改造的基本技术要求，也规定了汽水管道与支吊架异常问题的处理办法和基本程序。
本标准适用予火力发电厂汽水管道与支吊架的检查、调整、维修和改造，其他管道与支吊架可以参照本标准执行。
本标准不适用于核电站一回路管道、非钢制管道、内衬管道以及其他专门用途的管道。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB150 钢制压力容器
冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件
热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件
圆柱螺旋弹簧设计计算
GB3087 低中压锅炉用无缝钢管
GB/T4272 设备及管道保温技术通则
GB5310 高压锅炉用无缝钢管
GB/T8163 输送流体用无缝钢管
GB/T8174 设备及管道保温效果的测试与评价
GB/T12459 钢制对焊无缝管件
GB/T13793 直缝电焊钢管
GB/T17116 管道支吊架
DL/T612 电力工业锅炉压力容器监察规程
DL/T695 电站钢制对焊管件
DL/T850 电站配管
DL/T869 火力发电厂焊接技术规程
DL/T5031 电力建设施工及验收技术规范（管道篇）
Dl/T5054 火力发电厂汽水管道设计技术规定
DI/T5072 火力发电厂保温油漆设计规程
JB/T3595 电站阀门一般要求
JB/T4704 非金属软垫片
JB/T4705 缠绕垫片
JB/T4706 金属包垫片
3管道系统
按DL/T5054的要求，对设计己选定的管子和附件的材料进行核对，如果进行换管改造，应确定材质是否符合如下要求：
a） 应按GB5310的规定，选用中温中压及以上参数的较重要管道。
b） 应按GB3087的规定，选用低中压参数的锅炉钢管。
c） 当选用压力小于1.6MPa及以下的管道时，可以采用焊接钢管，并符合GB/T13793的要求，普通输送流体应符合GB/T8163的规定。
其他类别的管子不应使用在电厂汽水管道上。
d） 当采用国外生产的管道时，应按照生产国相关的标准执行，或按制造单位制造时所执行的标准，但技术性能不应低于我国标准的规定。
e） 在检查和维修时，应详细核对管子类别。
如果发现问题．应书面呈报，并及时协调处理
对内径控制管，应按设计图纸、合同规定和制造厂保证的标准值检查内径和壁厚的偏差。
对于外径控制管应按照订货标准执行。
应按DL/T869的要求，检查管予和管件之间的焊接对口的内错边量应符合DL/T869的要求，管子加工坡口切割后的剩余壁厚应不小于对应设计参数的最小壁厚。
应按DI/T5054和DI/T695的规定检查管道附件，管道附件的材料宜与所连接管子的材料相一致，压力等级应不低于管道设计参数所确定的压力等级。
如果需要验算，应按照DL/T5054进行。
重要管道管件的主要指标和检验要求应符合DL/T695的规定，一般低压管道管件可按照GB12459的规定。
阀件应符合JB/T3595的规定。
应按DL/5031的规定进行管道系统改造。
管道系统中的压力容器（如扩容器、加热器、分汽缸等），应符合GB150、DL612及其相关标准的要求；电站主蒸汽管道、高低温再热蒸汽管道、高压给水管道和其他重要的电站汽水管道应按DL/T850的要求，采用工厂化配制。
应将管道系统的制造、检验、安装、焊接、组合、改造等记录整理归档备查。
在原设计管道系统上敷设新的管道，除新管道的管子横断面主型心惯性矩与原管道横断面主型心惯性矩之比小于1/20的管系外，应将新管道与原管道连在一起，重新进行应力分析，应力分析完全合格后，方可实施改造工作。
改造的管道系统（包括支吊架），应按照本标准的规定进行调整。
当更换安全阀、泄放阀或者动力控制阀时，宣采用与原设计相同型号的产品，如改变型号或排汽管道尺寸，应重新计算阀门泄放时的排汽反作用力和力矩，并将该力和力矩作为偶然荷载加到连接管道上，重新进行应力分析，确认合格后，再按照新的计算结果进行管道和支吊架的调整和改造。
严禁利用管道作为其他重物起吊的支撑点，也不得在管道或支吊架上增加设计时没有考虑的永久性或临时性荷载。
当改变支吊架的位置、类型、荷载或增加约束时，应全面进行包括应力分析在内的管道设计计算，运行后管道材料修正后的许用应力参见附录A。
厂房或设备基础发生异常沉降或经受地震后，应对管道系统进行测量与记录，收集主设备沉降或地震响应状况资料，确定管道系统端点附加位移值以及地震响应谱。
重新进行应力分析，必要时可进行管道动力分析，并提出经过优化的处理措施。
管道系统的膨胀
新机组投运之前，应取得完整的管道设计和安装记录，首次升温，应及时检查管道各处位移与设计计算值的吻合程度，并做好记录。
根据管道的实际情况，包括实际采用管子的偏差状况、保温材料的使用容重和结构等因素，进行初步应力分析．除限位装置、刚性支吊架与固定支架外，应保证管道系统自由膨胀。
两相邻管道保温外表面之间的距离，足以保证管道的冷位移和热位移均不受阻碍。
相邻管道及管道与设备也应保证管道冷位移和热位移不受阻碍。
新机组首次启动前和启动后，蒸汽参数达到额定值8h，以及停机后管道壁温降至接近环境温度时，应各记录一次各个支吊架的三向热位移数值。
机组大修停机后，待管道壁温降至接近环境温度时，以及重新启动待蒸汽参数达到额定值8h后，应各记录一次各个支吊架的三向位移值。
当高温管道热位移较大时，在测量方便处装设热位移指示器，并应在检查和维修中核对。
各支吊架的实际热位移值与设计计算值应该相符。
若不相符合，应查明原因，纠正后应予以重新核算，并且归档备案。
管道系统的推力与力矩
当与管道连接的设备出现变形或非正常的位移时，应分析管道的推力与力矩对设备的影响。
管道与设备接口焊缝或其他可视部位焊缝出现裂纹，应查清出现裂纹的原因，并对附近的支吊架进行检查，必要时按实际情况进行管道推力与力矩核算。
应检查固定支吊架与生根结构的焊接情况，如果混凝土支墩或生根的钢性的钢件发生损坏，应分析原因，并及时处理。
当限位装置出现异常变形或开裂时（特别是在锅炉或汽轮机的限位装置）应立即进行处理。
3.3.5 当发现法兰结合面泄漏时，除检查法兰的安装质量外，还应考虑管道系统推力与力矩的影响。
密封件的质量和回弹性能应符合JB/T4704JB/T4705JB/T4706
管道系统的冲击与震动。
当管道发明显振动、水锤或气锤现象，应及时对管道系统进行目测检查，并记录发生振动、水锤会气锤的时间、工况。
支吊架零部件是否变形，并通过简化的振动固有频率计算和流动瞬态极端分析原因，采取措施。
管道出现较大振幅的振（晃）动，通过计算、静力分析，必要时通过流动瞬态计算分析原因，检查支吊架安装是否符合设计，就用强制约束的办法来掩饰振动，使振动表象转移到内部损伤，常用的消振方法为：
a） 在进行应为分析的基础上，用方法来消振，并应对支吊架进行认真调整；
b） 通过动力分析，用增设减震器的方法安装方向应充分老化该管理的正常热位移。
因汽、液两相不稳定流动以及管道，不宜用强制约束的办法；来限制振动，应在进行必要的强度核算和流动管道系统结构布置或者选用适当组件的办法综合考虑。
管道和支吊架缺陷
3.5.1当管道某一焊口或部件发现裂纹等缺陷，应进行如下工作：
a） 按DL/T695和DL/T869分析焊接及质量，分析管子和组件是否符合标准、强度是否满足要求；
b） 检查裂纹或焊口相邻的吊架状态，并测定其位移方向和位移量。
c） 根据管道的实际状况进行应力分析，然后进行损坏原因的综合分析，并采取措施纠正。
支吊架管部、根部或连接件有变形过大、出现裂纹等异常时，应按GB17116.1和DL/T5054进行校准和计算，强度不足时应进行补强。
对蒸汽管道做水压试验时，应将弹簧支吊架和恒力支吊架进行锁定。
如无法锁定或锁定后其承载能力不足时，应对部分支吊架进行临时加固或增设临时支吊架，加固或增设的支吊架要经过计算校核。
管道系统应力分析
应力分析所采用的软件，应符合火力发电厂汽水管道应力计算的规定。
在进行应力分析时，应绘制计算图，图纸的内容深度参见附录B的要求。
应力分析软件应有如下功能：
a） 可以计算下列工况。
初期冷态工况、初期热态工况、偶然荷载工况、水压试验工况、风载或地震工况。
b） 输出内容中至少包括下列项目：
上述各种工况的一次应力、一次应力与二次应力之和的综合应力、判断各种应力是否合格、管道在各种工况下对设备及限制点的推力和力矩。
c） 各个支吊点、约束点和阻尼器点上的冷、热位移：
计算输入的原始数据。
d） 当采用内径控制管时，计算输入的原始数据应按相应标准或者合同规定的各项偏差所折算的公称外径和公称壁厚计算。
e） 当管道运行已经超过l万h，采用的许用应力应进行损耗折算，参见附录C提供的格式，取用折减后的许用应力数值。
f） 保温材料的容重和导热系数不宜采用无条件给出的容重和导热系数进行计算，对于软性保温材料，应取用包扎后真实的使用容重和相对应的导热系数。
应力分析结果，至少应包括下列内容：
a） 原始条件表，包括：
计算参数、管道及元件的材质及计算单位重量，元件和焊接接头处的应力增强系数，阻尼器接点处的位移和附加力。
b） 应力分析表，参见附录D填写对端点的推力和力矩表，计算冷、热位移表及支吊架明细表。
管道保温
保温材料导热系数和容重应符合GB4272、GB8174、DL/T5072的规定。
检修时，局部拆除的保温应按原设计的材料与结构恢复。
使用代用材料其邻近支吊架工作荷载变化超过±8%时，应进行应力分析并对支吊架荷载重新调整。
大范围更换保温，宜使用与原设计导热系数、容重和结构相同或相近的保温材料。
否则，应重新进行应力分析，核算管道的应力、推力和力矩以及支吊架的荷载、位移和弹簧型号、弹簧压缩度，再根据计算结果选用支吊架。
大范围地拆除保温之前，应将弹簧支吊架、恒力支吊架暂时锁定，保温恢复后应解除锁定。
严禁主蒸汽管道、高低温再热蒸汽管道、高压给水管道或其他重要管道的任何部位因保温脱落而裸露运行。
不应将弹簧、吊杆、滑动与导向装置的活动部分包在保温层内。
3,8 管道系统的改造与检修
当更换管子、管件或保温材料在重量、尺寸、布置或材质等方面与原设计不同时，应根据实际数据重新进行应力分析，检查管道系统的安全和对设备或接点的推力、力矩和位移。
管子、管件应按3.1条的分类原则采用和检验。
对于重新更换的管件（包括阀件），应参照附录E所规定的格式填写好检查记录，如为重新采购的管件，应按DL/T695所规定的检验项目和要求，进行全面验收，否则不允许使用在电站管道上。
当局部换管时，应根据管道系统的实际状况，重新按照折减后的许用应力进行应力分析、管件强度计算与支吊架更换和载荷调整。
更换管件（包括阀件）前，应对作业部位两侧的管子进行定尺寸、定位置的临时约束，待作业全部结束后，方可解除约束。
支吊架的更换，按照DI/F5031的有关规定施工。
在进行选型计算的基础上-所绘制的支吊架修改图纸，应包括，符合强度、刚度要求的零部件型号，吊点安装位置，偏装要求和尺寸，整定弹簧安装荷载、工作荷载、安装高度、工作高度、弹簧压缩值，减振器和阻尼器安装方向，考虑坡度影响的安装标高和满足冷、热位移的连接件余头尺寸。
管道支吊点的定位与设计的偏差值不应超过20mm；着力点的定位与设计的偏差值，不应引起根部所依附的钢结构或承载结构超过设计规定的应力水平。
根据GB/T17116.1和DL/I5054的原则确定，支吊点与着力点需要偏装时，计算根部着力点对于管部支吊点的偏装值为水平冷位移值与1/2热位移值之代数和。
利用根部偏装，就既定的坐标方向而言，偏装方向与上述计算值的符号方向一致；反之，进行管部偏装，偏装方向与上述计算值的符号方向相反。
当吊架的拉杆在各种工况下，刚性吊架摆角超过39、弹性吊架摆角超过49时，应查明原因．并进行处理。
与管道直接接触的支吊架管部，其材料应按管道的设计参数选用，接触面不应损伤管道表面。
应保证管部与管道之间在预定约束方向，不发生相对滑动或转动。
与管道直接焊接的管道零部件，其材料应与管道材料相同或同类。
支吊架的焊接与检验，应按照DL／L869的规定进行。
支吊架的根部宜采用钩挂或螺栓的连接方式与钢结构连接。
当必须与钢结构焊接时，应采用保证结构安全的措施。
改造或更换管道时，应根据火力发电厂汽水管道应力计算的规定和DL/T5054规定的原则实施冷紧，当管道系统应力水平较低、端点推力和力矩符合与之相连设备的要求时，可以不进行冷紧。
如需冷紧，则在空间三个方向不同管段上用下料值保证冷紧值。
管道应具有疏水或放水坡度，水平管道安装应按DL/T5054的规定执行。
安装坡度应保证管道在冷态、热态（疏水态）时不小于规定的最小坡度值。
管道安装坡度计算见下式：
a）冷态；
式中t
ii——冷态时管道安装坡度；
i0——规定的坡度最小值，按DL/T5054确定l
——按照管道坡向-起点的垂直方向（z向）的冷位移，mm；
——按照管道坡向，后面一点的垂直方向（z向）的冷位移，mm；
——所计算的起点到后面一点（末点）的管道长度，mm。
b）疏水态：
式中：
is——疏水态时管道安装坡度；
——按照管道坡向，起点的垂直方向（z向）的热位移，mm：
——按照管道坡向，后面一点的垂直方向（z向）的热位移，mm：
ts——蒸汽管道疏水态的温度，℃；
tt——管道的设计计算温度，℃；
——对应管道疏水温度时材料的线胀系数，10-6℃：
——对应管道设计温度时材料的线胀系数，10-6/℃。
在一根水平管道（包括水平拐弯的管道）上每两点之间根据公式
（1）和公式
（2）计算出冷态和热态所需要的最小坡度，两者取大值作为这两点之间应保证的最小坡度，如一条水平管道上有五个计算吊点，应计算出4组冷、热态共8个最小值，取它们的最大值作为该条水平管段应保证的最小坡度。
所确定的安装坡度应不小于保证的最小坡度。
4 支吊架
一般规定
支吊架的检查、维修与调整除遵守本标准外，还应符合GB/T17116.1的规定。
管道支吊架应尽可能采用标准件和标准设计，当不能套用标准时，也应进行分析设计绘制图纸后加工配制。
支吊架日常维护的检查以目测为主，当发现异常时，进行针对性检查。
在大修和认为有必要时，进行全面检查．
支吊架调整主要包括：
支吊架的荷载分配、弹簧状态、紧固螺栓的受力情况、恒力吊架的指针数值、减振器抗振力与阻尼器行程分配等。
大范围更换保温与大数量更换支吊架后，在弹性支吊架锁定装置未解除前，应对全部支吊架进行检查与初调，使所有吊杆受力合理，符合设计预定值。
支吊架的冷态调整，应在机组投运前进行，保证各个支吊架弹簧指针处于冷态标识点上、恒力吊架指针处于安装位置、固定支架和各种限位装置稳定牢固、减振器和阻尼器的安装状态指针处于起始点、管道冷位移值与设计值接近。
管道冲管前，应拆除弹性支吊架的锁定装置，冲管时对所有支吊架进行一次目测检查，出现问题应及时处理。
支吊架全部调整结束后，锁紧螺母均应锁紧。
应逐个检查弹性支吊架（包括恒力支吊架）的锁定装景是否均已解除。
汽水管道首次试投运时，在蒸汽温度达到额定值8h后，应对所有支吊架进行目测检查，对弹性支吊架荷载标尺或转体位置、振动器及阻尼器行程、刚性支吊架和限位支吊架状态进行记录。
发现异常应分析原因，并进行调整和处理。
主蒸汽管道、高低温再热蒸汽管道、高压给水管道等重要管道的支吊架，每年应在热态时逐个目测一次，并记入档案，检查项目应包括但不限于下列内容s
a） 弹簧支吊架是否过度压缩、偏斜或失载：
b） 恒力弹簧支吊架转体位移指示是否越限；
c） 支吊架的水平位移是否异常：
d） 固定支吊架是否连接牢固；
e） 限位装置状态是否异常l
f） 减振器及阻尼器位移是否异常等。
一般汽水管道，大修时应对重要支吊架进行检查，检查项目至少应包括下列内容：
a） 承受安全阀、泄压阀捧汽反力的液压阻尼器的油系统与行程；
b） 承受安全阀、泄压阀排汽反力的刚性支吊架间隙；
c） 限位装置、固定支架结构状态是否正常：
d） 大荷载刚性支吊架结构状态是否正常等。
其他支吊架可进行目测观察，发现问题应及时处理；观察与处理情况应记录存档。
主蒸汽管道、高低温再热蒸汽管道、高压给水管道等重要管道投运后3万h到4万h及以后每次大修时，应对管道和所有支吊架的管部、根部、连接件、弹簧组件、减振器与阻尼器进行一次全面检查，做好记录。
全面检查的项目参见附录F。
其他管道，根据日常目测和抽样检测的结果，确定是否对支吊架进行全面检查。
当管道已经运行了8万h后，即使未发现明显问题，也应计划安排一次支吊架的全面检查。
支吊架全面检查的项目至少应包括下列内容：
a） 承载结构与根部钢结构是否有明显变形，支吊架受力焊缝是否有宏观裂纹：
b） 变力弹簧支吊架的荷载标尺指示或恒力弹簧支吊架的转体位置是否正常；
c） 支吊架活动部件是否卡死、损坏或异常；
d） 吊杆及连接配件是否损坏或异常；
e） 刚性支吊架结构状态是否损坏或异常l
f） 限位装置、固定支架结构状态是否损坏或异常；
g） 减振器、阻尼器的油系统与行程是否正常：
h） 管部、根部、连接件是否有明显变形，主要受力焊缝是否有宏观裂纹。
变力弹簧支吊架
新选用的变力弹簧支吊架应采用整定弹簧。
支吊架弹簧技术性能应达到GB17116.1的要求。
订购的弹簧应按GB/T17116.1进行检查、验收和出厂试验。
更换支吊架的弹簧时，应根据DL/T5054规定的方法计算，计算公式如下：
a）单个弹簧吸收的最大热位移按下式计算：
1）热位移向上时
式中：
——单个弹簧吸收的最大位移值，mm；
C`——初选的荷载变化系数；
——弹簧最大允许荷载的变形量，mm。
b）弹簧串联数按下式计算（计算）
式中：
n——弹簧串联数；
——支吊点处的管道的垂直热位移，mm。
c）热态吊零管道
1）弹簧型号选择计算：
热位移向上时
式中：
——弹簧的工作荷载，N；
——弹簧的最大允许荷载，N。
2）弹簧荷载变化系数核算：
C——实际荷载变化系数，荷载变化系数/管道垂直位移（mm）×弹簧刚度（N/mm）/工作荷载（N）×100%；
[c]——允许荷载变化系数；
——弹簧的安装荷载，N;
K——弹簧系数，mm/N.
3）工作高度计算：
式中：
——弹簧的工作高度，mm；
——弹簧的自由高度，mm
4） 安装高度计算：
式中;
——弹簧的安装高度，mm。
热位移向上时取“－”，热位移向下时取“+”
5） 安装荷载计算t
热位移向上时取“+"号，热位移向下时取“一一号．
d） 冷态吊零管道。
1） 弹簧型号选择计算；
热位移向上时
热位移向下时
2）弹簧荷载变化系数核算：
热位移向上时取“一”号，热位移向下时取“+”号。
3） 安装高度计算；
4） 工作高度计算：
热位移向上取“+”号，热位移向下取“-”号。
5）工作荷载计算：
热位移向上取“一”号，热位移向下取“+”号。
当支吊架荷载发生变化时，应按DL/I5054的规定，重新核定支吊架的强度。
需要时应更换或加固。
弹簧组件的标牌，应安置在便于观察的方位。
吊杆螺纹旋入长度应适当，吊杆的最上方或横担下方的螺纹长度应留有调整的裕度。
安装荷载的调整应通过花篮螺丝或松紧螺母来进行，必要时可用吊杆最上方或横担下方的螺纹做辅助调整。
不宜用吊杆连接附件的螺纹调整。
在管道可能出现的所有工况下，拉杆的偏斜角度应限定在规定范围之内。
不能满足时，应调整偏装值或者增加拉杆活动部分的长度来实现。
串联弹簧吊架应采用同样荷载范围的弹簧，调整时宜考虑各个弹簧的整定指示值.当不能完全满足时，首先检查所用弹簧是否满足GB/T1239.2、GB/T1239.4、GB/T1239.6的技术指标，如均已满足，则以下方弹簧的荷载为准进行调整。
并联弹簧支吊架，应采用规格号相同、实际刚度相近的弹簧。
左侧荷载P-与右侧荷载PI可能不同，当[PⅠ-PⅡ]>0.05（PⅠ+PⅡ）时，检查所用弹簧是否满足GB1239的技术指标，如均已满足，则对偏离设计值大的一侧弹簧支吊架进行荷载调整。
恒力支吊架
恒力支吊架的荷载离差，应符合GB/T17116.1的规定，在恒力支吊架上下位移的整个行程范围内的荷载离差（包括摩擦力）应不大于6%。
其规定荷载离差计算按式（20）计算，即
规定荷载偏差=向下位移时荷载的最大读数一向上位移时荷载的最小值/向下位移时荷载的最大读数+向上位移时荷载的最小值读数 （20）
恒力支吊架的荷载偏差应符合JBfr8130.1的规定，规定荷载偏差值不大于5%。
规定荷载偏差计算式为
：
一拔销时的实测荷毒
规定荷载偏差=[标准荷载-拔销时的实测荷载/标准荷载]×100% （21）
恒力支吊架的公称位移量应比计算位移量大20%，且至少大20mm，计算位移量应计算由于水平位移引起拉杆长度的增加。
恒力支吊架上应有荷载调整装置，其负荷调整量为±10%。
恒力支吊架组件上应有荷载和位移标识，并且预先设定“冷态”和“热态”标志。
恒力支吊架组件应有安装和水压试验用的锁定装置，锁定时应能承受2倍的支吊架最大荷载。
更换恒力支吊架，订购时应要求支吊架生产厂逐个提供实测的规定荷载偏差、规定荷载离差和超载三项试验数据。
带有转体上下限位器的恒力弹簧支吊架，应留出位移行程值的5%为冷态的起始状态，以防管道系
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