[发明专利]一种火力发电厂汽水管道支吊系统安全状态评价方法

权利要求书

1.一种火力发电厂汽水管道支吊系统安全状态评价方法，其特征在于，包括：

步骤一，现场支吊系统热态检查：

(1)收集现场支吊系统的设计图纸资料，根据图纸资料，获取支吊架热态位移方向、设计工作载荷以及是否涉及偏装信息；所述现场支吊系统包弹簧吊架、恒力弹簧吊架、阻尼装置、限位装置；

(2)结合机组运行工况，选取机组在运行时的状态作为热态检查支吊架的条件，根据设计图纸，对管路沿线支吊架的受力状态进行刻度巡视，以及对支吊架的安装位置、顺序以及支吊异常情况进行确认；其中，

针对弹簧吊架，以吊架安装态销钉中心孔的位置为基准点，使用激光测距仪对热态下的弹簧压缩量进行实际测量，根据胡克定律即可计算得到该吊点处的实际载荷，并在设计图纸上进行记录，再结合弹簧吊架的常见问题进行逐一梳理查看；弹簧吊架载荷计算如下：由弹簧指针方块上边沿在冷态时所处的位置，及在热态时所处的位置，得到弹簧指针由冷态到热态时弹簧的压缩量，再利用胡克定律即可计算出弹簧由冷态到热态的载荷变化量，再由弹簧原始长度到弹簧指针方块上边沿在冷态时所处的位置的弹簧压缩量计算求得此时的载荷，此载荷与上述载荷相叠加即可得到弹簧热态时的实际载荷；

针对恒力弹簧吊架，将刻度盘分为1-9九级刻度，指示1和9分别为锁定恒力弹簧吊架状态，也即是超出9这个刻度范围该恒力弹簧吊架柔性大幅度降低，吊点刚度提升，不利于吸收管道的膨胀位移；然后使用望远镜对热态恒力弹簧吊架指针所处位置进行记录，由于恒力弹簧吊架的力矩平衡原理，弹簧载荷恒定，指针位置处于合理范围内即可；再结合恒力弹簧吊架的常见问题进行逐一梳理查看；由恒力弹簧的连杆机构可知吊杆向下拉伸时，指针刻度往吊杆侧滑动，所以定义当前状态为刻度“1”，当吊杆向下拉到极限位置时，指针也在行程的最右侧，定义为刻度“9”；当指针超过刻度“9”或超过刻度“1”时，指针运动受到阻碍会变弯曲，此时则需要调整花篮螺母来改变弹簧受力状态；

针对阻尼装置，其刻度指示根据行程将其分为12个刻度位置，阻尼状态在正常运行工况下不承担吊点受力，仅在安全阀动作时起到瞬间缓冲的作用，所以阻尼装置的行程以及是否漏油是记录的关键；

(3)根据每个弹簧吊点的刻度记录，进行实际载荷计算，计算出每个吊点位置热态时所承受的实际载荷，并记录备案；

步骤二，现场支吊系统冷态检查：

在机组停机检修期间，按照热态检查的顺序、方法步骤进行支吊架冷态检查，记录每个吊架的真实状态，按照记录内容进行实际载荷计算；

步骤三，支吊架调整前有限元应力校核：

(1)四大管道应力水平设计态校核及运行周期内管道应力状态监测：

按照设计院管道轴向布置图，进行管道设计态应力校核，校核内容包括弹簧吊架选型、吊点热态受力情况、冷、热态位移以及汽轮机和锅炉出口管端推力和推力矩，总体应力状态的一次应力、二次应力校核合格后，确认设计态校核成功；

(2)支吊架调整前热态应力校核：

根据热态检查记录以及实际计算的吊点载荷，将实际载荷以及弹簧型式输入到应力分析软件中；弹簧吊架输入实际载荷和弹簧刚度，恒力弹簧吊架输入恒定的载荷，以及实际的热态管端初始热位移；将边界条件输入后进行管系整体应力计算以及校核；根据校核结果以及现场检查结果，对管系的支吊架进行系统性调整；

(3)运行周期内管道应力状态监测

在机组运行期间选取弯头、三通管件位置的节点进行现场应力应变测试，将运行周期内的检测数据进行拟合得到应力应变随运行时间的分布规律，同时将采集到的大数据与支吊架调整前有限元应力计算数据进行对比，数据拟合后保证两者误差在5％范围内，并验证测试和有限元数值计算的准确性；

步骤四，现场支吊架调整：

根据现场支吊架冷、热态检查结果以及调整前的应力计算结果得出支吊架调整方案；所述调整方案中记录有支吊架台账、本次运行周期内支吊架的状态，以及需要调整的支吊架；

步骤五，支吊架调整后热态有限元应力校核：

支吊架在冷态下进行调整，根据热态检查结果以及应力计算结果进行支吊架调整；支吊架调整后，在机组运行后进行热态复查，按照调整前热态检查的步骤和方法再次进行刻度指示记录和实际载荷计算，将计算后的结果输入到应力分析软件中进行管系整体的支吊架调整后的应力计算和分析，若管系整体应力的一次应力、二次应力均小于各自许用应力，且支吊架调整之后的峰值应力相比调整之前降低15％以上，确认本次支吊架调整达到预期效果。