支吊架调整

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浅谈热力系统管道支吊架安装与调整

浅谈热力系统管道支吊架安装与调整摘要：火力发电厂热力系统管道的支吊架安装，是热力管道安装的重要组成部分。

目前，已经实现了全国通用的支吊架标准化，无论对支吊架的设计、制造与安装，都体现了标准化的优越。

保证管道，尤其是高温高压管道支吊架安装质量，将有力地促进管道系统和电站设备长期安全运行。

关键词：管道；支吊架；安装；调整火力发电厂热力系统管道，与相互关联设备首尾相连接。

这些管道不可能借自身来保证其结构强度与刚性，会在自身重力作用下产生变形、破坏；同时，也决不允许管道传递的各种力和力矩作用在设备接口上。

因此，在管线的各水平间距和垂直间矩点，要布置各种类型的支吊架。

而支吊架承受的力和力矩，又必需以反向等值作用于管道上，使管道处于内压和外力作用的复杂应力状态。

由于某种原因，当管线上某一支（吊）架受损失效时，必然使该支（吊）架承受的荷重向邻近的支吊架转移，改变管线的应力分布。

假如邻近的支吊架因超载而受损失效，可能导致连锁反应迅速地破坏，危急系统安全。

所以，在热力系统管道施工过程中，支吊架安装质量的优劣，是相当重要的，将直接影响和决定系统的安全、稳定运行。

如何高质量、高标准、按要求安装好各种类型的支吊架呢？1管道支吊架的作用概括地讲，支吊架的作用可分为：承受管道自重荷载；增强管道的抗变形钢度；控制与引导管线热位移的大小和方向；对外力缓冲减震；控制热位移推力等，其中以承受管道的荷载为最主要作用。

作用于管道上的荷载通常包括自重；介质运行压力、冲击力；设备的机械振动；管道热膨胀和管道端点附加位移及由于温度梯度增加引起的热荷载，它们都可能使管道产生应力和变形。

有些荷载（如外力荷载），它的大小与管材的变形量同是否受到约束有关；有些管道在动荷载作用下，会产生程度不同的摆动、振动。

由于管系中设置了支吊架，会在一定程度上提高管系的刚度，增加管系的阻尼，起到了减小管道振动效应的作用，大大增加了管系运行的稳定性。

2支吊架型式的分类2.1固定支架固定支架是一种承重支架，对承重点管线起限位作用，不允许管道有任何位移。

火电厂高温管道的弹簧支吊架的调整

火电厂高温管道的弹簧支吊架的调整火电厂的高温管道的弹簧支吊架，其工作荷重的设计值是理论值，往往不等于实际值，在安装时必须按照实际的工作荷重对弹簧支吊架进行调整，称“冷态调零”。

高温管道在运行中会产生热位移，热位移的设计值也不等于实际值，在“冷态调零”的基础上还要进行热态调整，称“热态调零”。

对于300MW及以上的大机组，热态调整是保证高温管道安全的一个不可缺少的工序。

一、影响高温管道安全的因素高温管道是火电厂众多管道中的主管体系，由它引起的事故不仅要停机停产，还会造成厂毁人亡的后果。

因此，保证高温管道的安全运行是确保电厂安全的重要方面之一。

影响高温管道安全的因素如下：（1）由热位移引起的热应力超过材质的允许应力值后，引起机械性爆破。

（2）由管道和保温合成的自重应力，在应力计算中只考虑支吊架正常跨距引起的外载力，未考虑非正常的外载应力，若出现支吊架运行不正常造成的脱载，致使原始热应力计算失效，无法保证关系安全。

（3）由运行操作失误而引起的事故。

（4）由温差应力造成的后果，如支吊架无保温，特别对低合金管材长期处在温差较大的环境下更能产生温差应力，对管道材质引起损伤，造成隐蔽事故。

（5）支吊架性质定性不当、或定性点失误（如该自由导向而定为刚性等），造成的增加推力以及脱载等后果，其性质与爆管无异。

（6）配置的弹簧有误、或是计算不当引起的弹簧失配以及弹簧本身的问题等。

二、支吊架调整的目的1、注意设计值与实际值不相符的问题在设计中的工作荷重是理论值，它不等于实际值。

例如，与设备相连的管系究竟按多少比例来分配，静力矩分配如考虑坡度后的修正值该多少，管道单重与保温厚度容重的误差、安装偏差以及垂直管系的分配，在设计时往往是主观取值，它不符合实际值。

关于热位移理论，除了特别简单的管系能正确判断外，大多数管系的理论热位移值与实际值不相符。

所以设计中所配的弹簧只能是一个参考值而已。

2、“冷态调零”与“热态调零”由于在设计中的工作荷重仅是一个参考值，需求真正的实际荷重。

发电厂管道支吊架的检查与调整

规程} 规定，300 MW 机组运行 3一万h ， ) 4 应对主蒸汽管道、再热蒸汽管道支吊架进行检查与调整; 100 MW 及以上机组的给水管道，运行 10 万 h ，应
对管系及支吊架情况进行检查和调整。张家口发电厂4号机于1995年投产，到本次大修时累计运行超过6万h ，为防患于未然，在大修期间，对4号机主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、
接触的支吊架零件的材质应为 12Cr l MoV 或 IO CrMo910，并且管夹或横担与管道之间在约束方
向上不发生相对滑动或转动。 (3) 支吊架横担不应损坏，不应有大幅倾斜。 (4) 管夹不应失载。 (5) 测量冷态 X , Y, Z 值，法与热态相同。
第8卷 (2006 年第9 期)
高压给水管道支吊架进行了一次全面的检查与调整
工作。
1 支吊架检查
在机组停运前、分别对支吊架进行热态、后，冷态现场检查，记录各个支吊架存在的问题，对重大缺陷拍照记录，得到一套完整的支吊架运行状态报告。主要检查内容有: 总体状态，支吊架功能件，支吊架连接件，支吊架根部及支吊架管部等。在数据测量中，取垂直方向为Y 轴，定义向上为正; 取东西方向为X轴，定义东向为正; 取南北方向为Z轴，定义南向为正。 1. 1 热态检查热态检查是在主蒸汽温度为 540℃时进行，对所有支吊架进行宏观检查和数据测量，并记录载荷。 (1) 确定支吊架编号。对照施工图，实际勘察支吊架编号，核对各支吊架的形式、位置、间距与设计是否一致。 (2) 外观检查。对有热位移的管道，吊架不应被水泥及保温棉覆盖，吊杆活动不受外物影响; 支吊架的各连接件螺杆丝扣必须带满，锁紧螺母应锁

弹簧支吊架的安装调整

荷的场合使用的悬吊或支撑设备。根据所承
回转框架、连杆回转机构和载荷调整装置等位移，从而确保管道或设备的安全运行。
种用于电力、化工等行业的工业管道或设备以构成，其典型结构如图１Ｎ示。
２可变弹簧支吊架的安装调整
下限位块。否则由于载荷失衡将很难者安装到错误的位置上。确认无误后，按照出上、调整。由于同一管道或设备需要多个支吊架恒力弹簧支吊架的安装说明书将支吊架安装共同承载，当所有可变弹簧支吊架的上、下限位块都取出时，会出现某些支吊架的位移指示板偏离正常安装状态的现象，此时一定要仔细核对每台可变弹簧支吊架，重新调节花
图２可变弹簧支吊架典型结构示意３一生根顶板螺栓ＴＬ；４一主轴；５一位移指示牌；６一载荷调整螺栓；７一位移指
安装调整。弹簧支吊架的安装调整对弹簧支吊架是否能够确保管道或设备的安全运行起着决定性的作用。弹簧支吊架的安装调整不到位
备连接用件）；１６ —花兰螺丝；
牌标识，铭牌中的型号、位移、载荷、位移方
向和吊杆螺纹规格应符合工地安装施工图要求，避免选择错误的弹簧支吊架型号，或者
安装到错误的位置上。确认无误后，按照可
管道或设备运行当中使弹簧支吊架损坏从而

火电厂管道支吊架存在的问题与调整

符而欠载或过载，弹簧支吊架达不到设计运行要使
１概述
火电厂汽水管道的失效方式有多种原因，归但
求，欠载或过载的载荷将转移到其他支吊架，而不从
同程度的影响了其他支吊架的承载状态。由于安装
根结底都是由于汽水管道的实际应力超过了材料强
度导致。应力影响管道的安全性通常有２种情况：
提出了管道支吊架调整的工作流程和措施，以保证管系的安
全运行。
００２）５０１
应力不得大于钢材在计算温度下的基本许用应力。二次应力是由管道热胀冷缩或管道端点附加位移等位移载荷，由温度梯度或热冲击引起的热载荷所及
３管道支吊架存在的问题
３１弹簧支吊架的弹簧压死或锁死．
中图分类号：ＴＭ６１７２．２文献标志码：Ｂ文章编号：０１—９９（０８０１０８８２０）６～０４０５—０２
弹簧支吊架工作载荷及安装载荷均与设计值不
２管道支吊架的作用
管道支吊架是管系的重要组成部分之一，的它
功能主要是承受管道载荷、限制管道位移、制管道控振动。管道支吊架的状态好坏直接影响管道的实际
应力情况。管道支吊架的合理设置对管系一次应力的大小起着至关重要的作用。正确合理地选用支吊

关于弹簧支吊架的安装与调整

& C Technology工程技术关于弹簧支吊架的安装与调整康宇鑫吴剑军张博中国石油工程建设有限公司河南洛阳471023摘要重点就石油炼化装置中弹簧支吊架如何安装与调整进行了论述，通过正确的安装与调整，来保证弹簧支吊架能够进行正确动作，补偿管道或设备的热位移,从而确保管道或设备的安全运行。

关键词恒力弹簧支吊架可变弹簧支吊架刚态冷态热态粗调细调精调中图分类号TE682 文献标识码B文章编号1672-9323 (2021) 01-0041-04管道支吊架的设计是管道设计中的重要组成部分，它必须考虑相关设备、管道及其组成件的综合受力情况，通过正确、合理的管道支吊架设置，来完成对管系一次应力和二次应力的约束和矫正，以此来保证管道的长周期安全运行。

1管道支吊架的大致分类管道支吊架按照性能可以分为刚性支吊架、弹性支吊架、柔性管架和减振阻尼器。

刚性支吊架具有较高的刚度，在作用力的作用下，理论上是不发生形变的，其一般应用于没有竖向位移的管道支撑点上。

弹性支吊架是指加入了弹性元件的支吊架，一般应用于在竖直方向上具有较大位移的管道支撑点上。

柔性管架是一种在管道主位移方向上刚度较小的支架，即管道位移不受支吊架的限制，而是将位移传递给支架使之共同移动，适用于对大口径单根管道的支撑。

减振阻尼器是一种特殊的管道支吊架，其主要作用是抑制管道的震动和冲击荷载，限制管道和设备的线加速度及线速度，但允许管道及设备的最终热位移。

以下重点讨论弹簧支吊架的安装和调整。

2弹簧支吊架的分类及简介弹簧支吊架分为两大类,一是可变弹簧支吊架（图1)，二是恒力弹簧支吊架（图2)。

可变弹簧支吊架的荷载随着位移的变化而变化，其允许位移范围一般为0~ 120mm，荷载变化率不应该大于25%。

恒力弹簧支吊架的荷载理论上不随位移的变化而变化，它是通过一个旋转机构保证力矩平衡，来实现荷载的恒定。

但在现实中，要保证荷载完全恒定是不现实的，一般认为将荷载变化率控制在6%以内，即认为合格，允许位移范围一般为50~400mm。

管道支吊架检查调整

02
03
支吊架脱落
由于安装不牢固、老化锈蚀、振动等原因，导致支吊架脱落，影响管道的正常运行。
支吊架变形
由于承载过大、安装不规范、使用时间长等原因，导致支吊架变形，影响管道的稳定性。
支吊架松动
由于安装不牢固、使用时间长、振动等原因，导致支吊架松动，影响管道的安全性。
故障处理方法
重新安装
预紧力调整
通过预紧螺栓或拉伸等方式对支吊架进行预紧，以增加其刚
度和稳定性。
调整步骤
检查支吊架的外观和结构，确认是否存在异常或损坏。
根据检查结果，选择适当的调整方法。
检查支吊架的安装位置和角度，确认是否符合设计要求。
实施调整，并对支吊架进行固定和加固。
03 支吊架维护
维护周期
定期检查
确保支吊架的安装符合设计要求，无倾斜、扭曲等现象。
检查紧固件和连接件
对支吊架的螺栓、螺母、焊接等连接部位进行检查，确保无松动或断裂现象。
检查支吊架的承重能力
测试支吊架的承重能力是否满足设计要求，确保管道的支撑稳定。
检查防腐涂层
检查支吊架的防腐涂层是否完好，如有破损应及时进行修补。
维护注意事项
对于脱落或变形的支吊架，应重新安装，确保安装牢固、稳定。
更换支吊架
对于无法修复的支吊架，应进行更换，选择质量合格的支吊架，按照规范进行安装。
加固支吊架
对于松动的支吊架，应进行加固，增加稳定性，确保管道安全运行。
预防措施
加强日常巡检
定期对管道支吊架进行检查，及时发现并处理问题。
定期维护保养
对支吊架进行定期维护保养，保持其良好规范进行安装，确保安装质量。

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导向支架
阻尼装置
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限位装置
固定架
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2.2 支吊架调整依据的主要标准、规程、手册
管道支吊架标准： GB/T 17116.1-1997 第1部分：技术规范从材料、设计、制造、安装、
吊杆摆角超过4°时，应查明原因，并进行处理”。
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（5）第4.1.1节“机组在投运前，应对支吊架进行全面的冷态调整，保证各个支吊架弹簧指针处于冷态标示点上、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”。
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火电厂汽水管道支吊架检查调整
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主要内容
一、管道支吊架状态检验与调整的必要性
二、支吊架检查调整
三、运行阶段的技术档案内容
弹簧过载压死
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定位销阻碍转动体
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未拔定位销
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横担倾斜
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保温开落
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吊杆弯曲
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1.2 电力标准及规程对管道支吊架调整的必须要求 1.2.1 DL/T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》 “应定期检查管道支吊架和指示器的状况，特别要注意
（1）第7.2.2.1节
机组启停前后的检查，发现支吊架松脱、偏斜、卡死或损坏等现象时，及时调整修复并做好记录”。（2）第7.2.2.2节 “管道安装完毕和机组每次A级检修，对管道支吊架进
定位销未拔
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限位装置生根脱落
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临时支撑装置阻碍膨胀
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（6）第4.1.10节“主蒸汽、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检查一次，并记入档案”。（7）第4.1.11节“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：„„„„”。
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二支吊架检查调整
2.1 支吊架类型管道支吊架包括以承受管道载荷、限制管道位移和控制管道振动，并将载荷传递至承载结构上的各类组件或装置。其中以承载为最主要、最普遍的功能。支吊架装置包括管部、功能件、连接件和根部。
DL/T 1113-2009 《火力发电厂管道支吊架验收规程》 DL647－2004《电站锅炉压力容器检验规程》 DL612-1996 《电力工业锅炉压力容器监察规程》
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火力发电厂施工验收技术规范：
DL5031－94电力建设施工及验收技术规范-管道篇
试验、检验和运行维护方面规定了各类支吊架所要满足的基本要求。 GB/T 17116.2-1997 第 2 部分：管道连接部件规定了各类支吊架装置
管部公称尺寸系列、载荷系列及支吊架管部典型结构型式的主要尺寸系列。 GB/T 17116.3-1997 第3部分：中间连接件和建筑结构连接件规定了管
1.2.3
DL647-2004《电站锅炉压力容器检验规程》
第12.18条“在新装机组第一次大修时，应对本规程适用范围的管道支吊架根部、功能件、连接件和管部进行全面检查；对有异常情况的支吊架应进行处理并进行调整；支吊架检验项目和质量要求按DI/T616执行”。
第12.19条 “汽水管道运行8万h后，应结合每次大修对管道支吊架进行全面
行检验。根据检查结果，在第一次或第二次A级检修期间，对管道支吊架进行调整；此后根据每次A级检修检验结果，确定是否再次调整。„„„„”
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1.2.2 DL/T616-2006《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》（1）第3.3.4节“当限位装置出现异常变形或开裂时，应立即进行处理”。（2）第3.7.5节“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）第3.8.1节“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经行应力分析”。（4）第3.8.6节“根据GB/T17116.1和DL/T5054的原则确定，支吊点与着力点需要偏装„„„„当吊架的拉杆在各种工况下，刚性吊杆摆角超过3°、弹性
弹簧进保温
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承力销脱开
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梁碰吊杆
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谢谢！
检查；对有异常情况的支吊架应进行处理并进行调整，必要时进行管系应力分析；支吊架检验项目和质量要求按DL/T616执行”。
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1.3 支吊架性质决定管道系统的应力水平与安全性支吊装置是管道系统的重要组成部分，起着承受管道重量、限制管道位移和控制管道振动的重要作用。对于发电厂而言，管道及设备安全可靠运行是至关重要的，因此，我们在对管道进行分析评估时，必须找到影响其安全运行的关键因素。
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根据支吊架装置承载、限位和防振三大功能，可将其分为以下几种：
刚性支吊架
滑动支架
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弹簧支吊架
恒力支吊架
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恒吊指针缺失
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刚吊吊杆倾斜
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管道膨胀受阻
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DL5007－92 火电施工质量检验及评定标准-焊接篇 DL/T 5047－95电力建设施工及验收技术规范-锅炉机组篇 DL/T438-2009 《火力发电厂金属技术监督规程》 DL/441-2004《火力发电厂高温高压蒸汽蠕变监督规程》
DL/T 869—2004《火力发电厂焊接技术规程》
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道支吊架连接件的典型结构型式和主要尺寸系列。
NB/T47038-2013 《恒力弹簧支吊架》 NB/T47039-2013《可变弹簧支吊架》
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行业设计标准、手册：
DL/T 5054-1996 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》规定了汽水管道设
计中应满足的基本要求。《火力发电厂汽水管道设计手册》详细规范了支吊架装置的管部、根部、连接件、功能件的型式、结构与尺寸、支吊架订货的依据。
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安装检修和维护规范：
DL/T 616-2006 《火力发电厂汽水管道与支吊架调整维修导则》
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一、管道支吊架状态检验与调整的必要性
1.1 管道安全事故频发是支吊架调整工作的根本原因近年来，发电站汽水管道及管件泄漏或爆裂事故时有发生，对电厂的安全
生产和人身安全构成严重威胁。
针对近年来炉外管道暴破呈频繁发生态势，各大发电公司对管道支吊架检验调整工作越来越重视，希望通过这项工作的开展以减少恶性事故的发生。