1、2019年3月9日,全省金属监督评比会议,锅炉承压部件寿命评估及管道消振技术,山东电力锅检中心,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,目录,过热器管和再热器管寿命评估 管道的安全性评估 汽包的安全性评定 管道振动及消振技术,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,过热器和再热器管的安全性评定,过热器管和再热器管在运行过程中会发生: 腐蚀减薄、高温氧化及超温等现象,这将大大降低其寿命; 本技术通过测量管子的内壁氧化皮的厚度,预测管子的当量温度,再加以管子厚度测量、蠕胀测量和组织分析等手段,综合分析管子的剩余寿命; 优点: 准确的判断管子的超温状况、有效壁厚和动态监测管子的损伤情况。,201
2、9年3月9日,全省金属监督评比会议,温度场分布图,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管子的剩余寿命分布图,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道的安全性评估,管道在长期运行过程中会发生: 管道支吊架的损坏,导致应力集中; 组织老化、蠕胀等现象,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,支吊架的损坏实例,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,支吊架损坏的危害,支吊架的损害对管道的安全运行有着重大的影响,支吊架的损坏主要的危害在于: 增加了管道的附加应力,改变了管道的受力状态; 轻则造成管道支吊架本身焊缝的破坏,严重者导致管道产生裂纹。,2019年3月9日,全省金属监督评比会议
3、,管道支吊架管部出现裂纹,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,支吊架的失效(吊杆歪斜),2019年3月9日,全省金属监督评比会议,支吊架失效(吊架失载),2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道支吊架管部出现裂纹,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道支吊架的失效导致管道破坏的实例,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道安全性评估,管系寿命评估的原则 需要进行的工作 寿命评估的步骤 寿命评估程序,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,重点部位的确认,管道寿命评估的重点部位的确认: 运行时间最长的管段 有泄漏历史的管段 应力验算超标的管段 管系结构不连续的部位 重
4、点部位: 管系的弯头 铸造三通、阀门、变径管 对接焊缝 运行时间最长的管段,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,需要进行的工作,管道支吊架全面检查 对鉴定管道进行全面的应力验算 对验算应力水平高的弯管进行状态应力验算 管道、管件、焊缝的质量水平是实现管道寿命预测的必要条件,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,寿命评估的程序,首先,确定管道的受力状态; 其次,检查管道、管件、焊缝的质量; 测量管道的蠕变损伤程度; 估算管道的剩余寿命。,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,汽包的安全性评估,汽包的损伤主要是低周疲劳损伤,破坏首先发生在高应力区; 评估的方法是对汽包进行温度、应力分
5、析,计算疲劳损伤,并计算剩余寿命。 优点: 对汽包的损伤情况进行全面分析,对有缺限部位进行安全性评定,分析汽包的剩余寿命,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,汽包启停时温度场分布,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,汽包停炉温度分布,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,汽包应力场分布,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道的振动测试及消振技术,在电厂中,由于管道纵横交叉、管网密布。一般情况下,微弱的管道振动不会对设备带来损害,但较强烈的振动可能对设备造成损伤乃至机组的非计划停运。 管道振动会使现场工作人员产生恐惧感、不舒适感和不安全感,分散操作人员的注意力,影响工作效
6、率,并容易产生操作失误、造成事故。 强烈的管道振动会使管道结构、管路附件产生疲劳破坏、管道保温脱落,管道的焊缝及弯头轻则引起泄露,重则由破裂引起爆炸、燃烧,造成严重事故,甚至引起灾害。,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道的振动原因及分析,主蒸汽管道和再热蒸汽管道的振动。引起其振动的因素主要在于原始管子的设计和管内气流的脉动,1)管道缺少必要的刚性约束,管道的稳定性较差,不能有效限制管道振动。2)管内压力的变化,导致管子存在脉动压力。 主给水管道的振动。1)给水泵出口的管道出现振动,这是由于给水泵转动时产生的振动传递到相连的管道上,属于振动源的传递;2)省煤器入口主给水管道振动,特别
7、是在机组带32%左右负荷时,振动时间长、频率高、振幅大,而在带满负荷时情况尚好,这是由于介质扰动、剧烈的紊流引起的振动。,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道的振动原因,给水泵最小流量再循环管道的振动。该管道在大部分电厂中都存在着大小不同振幅的振动,而且发出刺耳的噪音,具体原因归纳几点:1)管道上设置的固定支架及限位支架少;2)部分支吊架松脱、跨落或失去作用,使个别支吊点失重,流体的冲击造成管道失稳晃动;3)管道布置不顺畅,流体阻力大。 高压加热器疏水管道的振动。1)高压加热器疏水管道上的疏水阀选型时,流量系数计算有误,疏水阀通径选择偏小,工质流速过高,快开的疏水阀使工质产生二相流,
8、引起“汽锤”或“水锤”;2)管道布置中采用的弯头较多,柔性过大,增加了流体对管道的激扰力,流体变化频率和管道自振频率出现叠加,振幅加大,管道振动加剧。,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道消振的步骤,管道振动的振频和振幅的实测; 管道振动的仿真分析; 管道的消振方案; 管道的现场实施; 管道的运行后实测分析。,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,管道振动的消振措施,2019年3月9日,全省金属监督评比会议,应用业绩,过热器管的寿命评估:黄台电厂8炉再热器管;威海电厂2炉过热器管、邹县电厂和龙口电厂的过热器管 管道寿命评估:辛店发电厂1炉、济宁发电厂14炉、白杨河发电厂1炉 、十里泉电厂2炉主汽和再热汽管道 汽包的安全性评估:白杨河电厂1炉、青岛电厂13炉和14炉汽包等 管道振动及消振处理:黄岛电厂2主蒸汽管道和#3高加疏水管道,