摘要：汽水管道是火力發電廠的生命線，汽水管道的安全穩定運行對 于電廠的安全生產、經濟運行具有重要意義。本文分析了火電廠管道系統及其配件設計的最主要、最基本的標準,是用于指導管道設計,特別是施工圖設計的技術規范。它是火電廠汽水管道設計人員必備的設計規定之一,在管道設計方面起著重要的作用。

　　關鍵詞：汽水管道,節流孔板,設計

　　1引言

　　隨著近年我國電力工業的持續快速發展,新建火力發電廠單元機組容量和參數不斷提高。單元機組的熱力系統也趨于龐大和復雜,加之高溫高壓管道對金屬性能要求的提高,大量新型金屬材質投入電廠使用。對電廠的設計、施工以及機組今后的生產運行等各個環節,都提出了更高的技術要求。

　　2 火力發電廠汽水管道應用

　　2 . 1 汽水管道中節流孔板的合理使用

　　節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用。流體在通過裝有節流孔板的管道時,由于節流孔板的局部阻力而產生的部分能量損耗使得通過孔板流體的壓力降低;同時,節流孔板的使用也會改變相應流體驅動設備的出口管路特性,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,節流孔板實現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。

　　由于節流孔板選用不當而帶來的問題在新建火電機組運行的初期比較突出,其中最主要的表現形式就是相應汽水管路振動劇烈、噪音超標和參數達不到相應設備的運行要求,至于因節流孔板選用不當而造成的熱力系統的經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流孔板對火電廠安全經濟運行有很大的現實意義。

　　2 . 2 火電廠汽水管道支吊架檢查與調整

　　2.2.1 管道支吊架易發生的問題

　　(1)支吊架安裝不當;(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計不符;(5)支吊架鎖定裝置未去除;(6)限位裝置、導向裝置冷熱態間隙與設計不符。

　　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,管道應處于自由膨脹狀態。(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、根部結構是否變形、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、熱態荷載指示是否在冷、熱態標識位置,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計荷載是否相符。

　　2 . 2. 3 建議

　　(1)嚴格按設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、調整和維護,及時發現和處理支吊架所出現的問題,保證管道支吊架處于良好工作狀態。(3)開展管道支吊架檢查、維修和調整工作主要應依靠發電廠專業人員,但要做好此項工作,必須要了解管道支吊架設計、配制和安裝相關知識,掌握管道支吊架檢查、調整和維護方法,因此要重視管道支吊架相關知識的培訓,提高發電廠專業人員對管道支吊架的認識。(4)一般情況,按原設計提供資料對管道支吊架進行檢查與調整,不需要對管道的應力進行重新校核,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,則應重新對管道進行應力分析,對管道支吊架進行必要的更換或調整。

　　3 火力發電廠汽水管道的安全性

　　3 . 1 發電廠防止汽水管道水擊的措施

　　發生水擊現象時管道內壓力會有一個急劇的升高，其數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備及附件承受很大的壓力，并伴隨著管壁的擴張和收縮，發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。如果此時管道系統存在缺陷，則有可能對管系或設備造成破壞，導致事故的發生。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及有關設備的安全運行。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。

　　在熱力發電廠各類給水管道設計中，已經采取相當多的技術措施，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，從而使水擊發生時速度的變化量降低，相應地減小水擊壓力的數值;如在管道上裝設安全閥及抗水擊的專用閥門，當管中壓力升高值超過允許數值時，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。運行時對于發生給水管道發生水擊時，也能采取適當處理措施控制防范水擊的產生與擴大：

　　此類水擊一般容易發生在循環水管道系統，最易形成水擊的運行工況是循環水泵啟、停，出口蝶閥開、關過程時。避免發生水擊的措施是：水泵出口蝶閥開、關行程的時間曲線應符合設計要求進行調整，啟泵前應設法向管道系統內灌水、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的安全性影響

　　依照我國現行的《火力發電廠設計技術規程》、《火力發電廠汽水管道設計技術規定》和《火力發電廠汽水管道應力計算技術規定》,在工程設計中并未考慮臨時沖管接入系統對原設計汽水管道熱力系統的影響。這樣就造成了沖管臨時系統接入原設計汽水管道系統時,給原汽水管道系統帶來一系列的問題如汽水管道系統的冷熱態位移變化、支吊點荷載變化、管系應力變化以及設備接口推力、扭矩變化等,這些問題可能對原汽水系統和熱力設備造成破壞,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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