火力发电厂汽水管道应力验算与应用

火电厂蒸汽管道应力计算

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第 8卷第5期1 2 00 55年月文编号章：1 0 0 7—2 9() x( 20 0 5 ) 0 5一 0O I ()一 04

东广电力 UGNGA0NGD L ECI ERI C OW EP R

o 1V. 1 8 oN. 5Mav 2 ()( )

火力5发厂电汽管水应道力验算应与用友新，林洪窦，志肖前 (广东省电力验研试究，所广广东州5 1 )( 6 ()( ) ) 摘

要对：6 0( )MW机组主汽管蒸道用以采值等度为刚基的组础单元合法制编的道管计专用程设序进应行验力算

并分析结果，此为，出提在了役组机水汽管道应验算力以及管道检中工验作中注意需的问，题供可行人员参考。关运键词：火力电厂发；水汽道；应管力；验算中图分类号： TK 2 2 8献标文码识 B:

S tr es s c he c k nig c a lcu l a tio n o f s t ea—mwa t e r p i p e s n i t he r ma l p o wer l pan t s a n dit s a p pli c a t i onLI NYo u— x i, nDO HoUn g XI,A O Z h i—qi a n (O a n gud on g P o w e r Te s t&R e se a r c h In st t i ut eG u,a n g z ho u 5 1 0 6{ ) ( ), Chi n a ) A s bt ra c:t h e T s tre ss c hec k ing c alc u l a t i no an d ht e re s ul t a anl y sis f ro th e 6 00 W Mun i t m ian s t ea m i ppe s r a e m a ed b y hte sp e c if ci rpo gra m co mp i led b y t h e c omb in de— u n i t m t eho d b s ead on e q uiv a l e n t r ig i d t i、 y P i n t o s f ro a t t e t in o n ni h t e s tr ess ch ec k in g ocm pu ta ti o n an d t e h ni s cep ti o n o f s eta m - wa te r

p i pe s f o i n- ser v i c e n iu ts a r e o f f ere dt o p ro v i d ere f e r enc e fo r eOr a{p o r . sKe y o wrd s t: h e ra lm p oew r p la n t;s t ae— mw a et r p i e )s pt r e s s; h e c k i c g n ca l c u alt ion

应验算力是管应力分系的析础基。型火大力发厂的大电容量、参高特点数，使得管道承的压受力、度温增高尺，增寸大，系管应力对设备推和力的制控更严格。加管应道力算计主，是计算管道要在内、自压和其它重外作载用下所产的生次一力应E o3——钢材在 设计温度的下许应用力 M,P aj—应力增强—数；系 O L'—由—内、压自重和其他持的续外载生产的轴向应力之和，PMa 。 1.2二次应的力验

和算热在、冷缩胀及位移约受束时产所生的二次应力，判明是否以足满道本管身和连接其设备安的全运的行要求。 O E'=iM c/ w≤f{ 1 . 2 J a -￣” + ) . (2 E o 3+ E (o 3一 )}.,力P aM;

(2 ) 式中：E o3”——管道钢材 2 0在时℃的许用应1管道应验力方法算1. 一1次力应的算验 O ' Lp D=/ D(一 D + ( ) ) .75 i M/ w≤ 1. oE o] . (1 )

M——全补偿值按钢材和 2在0时的℃弹性量模计算热的胀起引合的成力矩， N m;m式中： P——设压计力， M P; a D—。管—子径，m外m; D。——管子径内，mm;

O' E——热胀应力，MP a;

卜力范应围减小系。在设计数寿命 与管内温道度周期性交变的次数Ⅳ有。当Ⅳ≤关2 5 0时0, _。『 1 ;当Ⅳ>2 050 ,时=厂4. 7 N 。

—M自重—和其它续持载外作在管用子横截上面的成力矩合，N mm; —w—管截面子弯抗，矩 Nm m;收日期稿： 2 0 40— 1 2 2—7

2计对象的算述描计算对为象6 0 0 MW机组主汽管道蒸，电并厂

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v5第期

林友新等：力火发厂电汽管水道

应力验算与用

应无四大道管的力应计算格合件，文在支架调吊中， 整有必要行进道管力应核。算系管总重 2约 5 8 4,N

管计算道数参表见 1,系管空间布。置 23 4 5 6 7 8 9¨ m各及点吊支架吊拟 类型见表 2物，理能性参数查各相关阅范。规

1表 系管要参主数

2表管系支吊点类型的、态荷热重、间空置和最布应力位大置吊点点吊类单型弹吊弹单吊单弹 吊热态倚 蓖N75. 0 0 0 88 0 0 04 80 0 0 8,4 45 9 1 44 . 9 70

管系『空日 j布置最大应力位置及

号管 1 管号3单，吊

单恒吊 导支架向导向架支架托托架4 6 8 . 5 1 3 4 8 0 6 2. 1

导向架支导向支架恒单吊1 4l、 7 24 9 9,1 0 2 4 0 0 00 7 9 0 . 0 06 8 0 0 0 7 . 0 000

单恒吊单弹吊

弹吊单弹吊 双弹吊限位支架双吊恒

.2 2 0 0 0

f吊巨

3 9. 0 00 65 00 0

双弹昂限位支架恒单单恒吊双 弹吊 36 . 0 0 0 3 .60 0 0 55 0 0 0

限支位单恒吊架双恒 吊弹双 双吊弹吊 位支架限单恒吊———

—

000 42 —

5 5 00 0 7 0 0 0 0 5 6 00 0 5 0 0 0 0单恒吊- 2 5 00 0

双吊弹 10 4 .5 29注：管系空间布置中的1 11, 222, 3 3 3 4.4 4标号管为子冷紧的口。

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o广电东力第18卷

3计算对象简的和化边界件条处的理计算需简化中和处理列下问题： a )管道冷紧的处理从。图纸中查冷取值紧， 确并定紧冷值正负号的。 b对)管坡度道处理的。为简化算计，无按坡度理。处

.42应力布分曲线一

次应力分见图布 1。于管由系复杂的性只，绘制出了管主一的次力应布曲分线。按算公式计 ( ) 1,道在工作状管态下，持由载续荷内压即、自

和重它其续外持载生产的轴向力之和应须小于钢必在材计温设下度许的用应力。内压折的轴算向力应仅与计压设力管子的和规有格关与，支架的吊况状关无通，情常况，下管沿分布线较均匀。

由自重和其它载外产生弯的曲力折应成的轴算向力应，与吊点位、置吊架状况支关有，并沿且管分线布不均匀，决很定了大一次应力出现最位置大小和若，出现载承常的异吊架支，失如载、簧弹弛松、偏斜过 大，甚至致导重严的荷转载移，必然改变个管整系一次的力分应布，甚导致一次应至力超限。因此，c)水重的理处。支吊结构架重中未考虑水荷重，水压验试情况的行另独计单算。d )应力范减围小系数 .的厂理处在设，计寿命与内管道温度周期性的交变次数J≤2V 5 0 0厂，=1。

)弹e荷重簧移转系数，宽松理，处取 . 0 35。 f)对管三通道阀门、等性刚件进简行化理处。 g为)计算简单，对部分管进行弯化简。 h)管端附加移位的处理，因无法获取设计

吊架维护和调支整工作的实质，就通过对支吊架是

值按，接连端的点设情况备进行算估。 i由)是在役于机组的应校核力，还涉及故到际热态荷载实的理处，可表 2见。

的维和调护改整管善系应力的状况对和设的备点端推力从而，提管系和设备运高行可靠的。性

4计算果结分析及 .4 1应验力结果及对算设端点备的力各推架支吊一点、次二力均应应足公满式 (1 )和

( ),2中最其应力大的位参置表见2。各吊支架点一、二次应力验见算 3表，从 3中表知可，各吊架点支最大值在允许均范围内，满足要。应力求算验中，还 考察设备端需推点。力应考察三种备推力设即初，热推、初冷力力、松冷推力。推对于在役机组主，要察考计管道算变应均衡后自冷状下的力和力矩态，即松冷推力对。备端设点的推力满足要端设口计力推要求，以的证保备设的安全。据根 4,表最推大力一为38 13 2 . 7 N最，力大矩为 9一 1 8 55 . 6N ,m无明显常异。表3 管系吊架支最大点力应及其位置一表览图 1一次力应布分图从 1图可以发，吊点附近现常通是次应力一的

峰值点，也是即自重外载和生产的弯曲力的峰应值点。若此处置焊缝布，缝存焊的在应集力和这中种弯曲力应值峰的加叠，使得本原薄弱环节是的缝焊更加危险。管道在安的性能全验中检支吊点，近附道管是验工检中的作一个点。重支吊架若近附布置有焊缝，应加强此焊缝的检查工作。对 次应力分布二见图 2,这里绘只制出主管了

二次应力布分曲线最大二。应力为次用值许的3 %7, 反管映系的补偿能自较优力，管设系合计。理

维

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5第期

林友等新：力发火厂汽水管道电力验算与应用应

1 3 但有下以差异：役在组机已有现场因实的际位和移

载荷值的，要需当适处理地些条件这；于由算计的目的不一，在役样组机的力应核可校适以当地对

计算象进行对简化。如管果和道支吊架的整完受性到破坏，则荷的载移和再分配是一转复杂个结的力构学问题，必进行须综合分建析立当的适力学模型，才可得能合到理的算结计果。 b )在役机组支吊架调整和维的实护，在质

于善管系改应力的状和况对设备端点的力推从，提而高系和设管运备的可靠行性。 )管c应力系算计果结管道的和检验相结合，可以管道检使验更加针有对性。参考献文：

图 2二次应分力布图[1王致祥]梁志，超，孙国模， .管等道应力分析计与算E M] .利水电力出版社， 19 38.

5束结a )语役机在组运行程过中，管及支道吊架的整性如果没完有发生坏破，即有发没生架吊失的效、 弛、松压死完、失载全情况等，甚改变吊点类至型的况情现时出，役机组在水汽管应力校道核，和一

2]SED G. I 6— 9O火力发电，汽厂水道应力管计技算术定E规] .s E]3DL 5 30—11 9 4 9电力建，设工施及验收技规范：管术篇 E道S] . - 41]D L/ T 6 16 9 9 71火力发，电厂汽管水与支道吊维架调修整导则[ s]. 5 E] LD/ T 50 5 41 9 96,火力发厂汽水管电道设技术规计E定s]. 作者简介：林友新 ( 1 9 7 )3男，福，长建人汀，锅炉工程，工师

的设计计算在般计要处算的理问题太无的大异，

差硕士学从事锅，压力容炉器检验及支架吊调工作整。

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