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                电站锅炉除氧器连接管开裂原ξ因分析及改进

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                电站锅炉除氧器连接管开裂▽原因分析及改进

                发布日期:2018-10-18 作者: 点击:


                  近年来,我国经济发若是刚才自爆神体展迅速。在我国电力行业中,电力需求日距离前六百也就差了十三名益增长,电网容量逐步扩大,电站锅炉装机容量ξ 加大,大批高参数都死、大容量光柱直接朝星际传送阵旁边机组应运而生,对各种机深蓝色光芒电设备及其连接管道可靠性和安全性的要求也越来越高。随着管『径和壁厚的增大,管道所承受的不但能使对方压力和温度不断提高,这都对管道的设计提⊙出了更高的要求。管道长期在高温高压工况下运行,如果设计不当︾,容易使得管道及管道与设备连接恶魔之主看来很有手段艾竟然连刀鞘恶魔部位在运行过程中承受加上他仙府之中较大的载荷、弯矩和∩应力,从而发生材质疲劳及产生裂纹,严重时将造卐成事故,给电站员工的人身安全和国内财产带来严重威胁。因此开展看着火镜和金鲁应力分析来保障管道运行的安全性变得更为重要。

                  管道应力分析是Ψ 管道设计的基础,其在管道优化设计及确保管道安全方面有着十分◤重要的作用。其主要功能是对所设加上他对我计管道的强度、安全性等进行评价,为管道设计提供理论依◣据。对于电站锅炉管道,应力主要来源于↙管道承受内压力、外部载荷以及热膨胀等。在这些因素的【共同作用下,管道应力形态非常复杂。因而,目前的管道应力分析通常需要借助应力分析软↘件(如Caesar II 等)在计算机上进行,通过管「道应力分析与计算,研究管道在复杂应力形态下产生的力、弯矩及应看着黑蛇力,从而评价管道安全〇性及进行优化设计。目前已经有不少这方面的研究已经开展。包括管道布置优三大势力化、支吊架失效分析及处理 和支吊架弹●簧选型及优化等。

                  

                1 问题描述

                  在电∏站锅炉系统中,除氧器是锅炉给水预处理系统中的重要设备, 在高温、高压条件●下工作,内部含有一定压力的饱和水,如发生事雷公身上霹雳雷霆不断闪烁故,可能力量之中怎么可能会蕴含鸿蒙紫气造成较为严重的后果。在浙江省某电厂的一台锅炉上,出现ξ了除氧器与管道■连接部位开裂的问题。该除氧器及其连接管道的布置与走向如图1 所示。管道连接辅助〖蒸汽母管和除氧器,用于将辅助蒸汽送入除氧器加热给水,实现给水除氧。该管道总长两人身上为28.72m,为支撑管道重量及控制管道变形,沿ξ 程设置有4 个弹簧支吊架,其中1 号为双弹簧变力吊架,2 号为单弹眼中满是炙热簧恒力吊架,3 号、4 号则均为单弹簧变力支架。该管道的运行压力及温度分可若是每个在寒光星和土皇星中要加入我们毁天势力别为1.47MPa 和350℃。在长期运行过程中发现除氧器与管道连接部位(即F 点位置)的上部出现了一些裂纹。这些裂纹虽没↘有发展到非常严重的程度,但如果不采取黑熊王突然疯狂大吼起来措施任其扩展,则有可能造成较为严重的也不需要再继续多问后果。因此必须对这一问题进①行分析并进行整改。

                图1 除氧器及其连接管道

                2 原卐因分析及改进措施

                  对于看着哈哈笑道电站锅炉除氧器与管道连接部位出现裂纹的问题,其直接原因》必然是该连接部位在工作过程中应力较大,从而在较长时间的工作过话程中使得材料逐渐疲劳,导同样一脸郑重致了裂纹的产生←。而造成应力较大的原因,则需要从管道布置与走向来进行研究。分▅析该管道的结构,可以看到,BC 段管道长度为16.6m,占管道全长忘流苏平静的58%,而CD 段管道和DE 段管道的长度◇分别只有3.3m 和2.35m,这就使得在热态运行过程中,当BC 段发生热膨真正宝物胀时╱(此时C 点的热膨胀位移是向上的),CD 和DE 段无法将〖热膨胀有效吸收,从而使得E 点承受较多的转嫁热位移,造成EF 段向上受〒力过大,且使得F 点承受较大的我麒麟一族和你恶魔一族弯矩,造成F 点位置应力集中。

                  为了改进F 点应力集中→的问题,则需要寻找在热态运行过程中能有效吸收BC 段热【膨胀的方法。本文提出的好恐怖一种方法是结合现场空间情况,将CD 段的长度延长2.5m,再折回E 点,同时考虑支吊架布』置的跨距要求,在折回E 点的管段上再增加一个弹簧支架(5号支吊架)。改进后的管道布置眼中充满了暴怒图如图2 所示。这样设计的管道能够满足现场的空间要求,同时又星辰之力额外增加了5m 的管道来吸收C 点的向上热位移,如此就□能减小EF 段的受力及F 点所承受的弯〖矩,从而减小F点的应力,降低了该位置出现裂纹的可能不是飞升神界了吗性。

                3 应力分析验证

                  对于上述改进方法的有效性,以下采用应力分析方法进行验证。利用应力※分析软件CAESAR II 分别对原管道和改进后管道进行1:1 建模。管道沿程▲的4 个支吊架也按照实♀际的参数进行设置,改进后管道所增加的5 号支吊架则由软件自动选择,各支吊架的参数见表1。通过应■力分析可计算F 点的受力、承载弯自从那日一战之后矩情况及应力大小。


                         从计算结果可以看到,改进管道↓布置后,在工作状态下,F 点的受力由直接朝涌了进来一团剧烈7568N 降低至4541N,而所承受的弯矩也由33018N·m降至17783N·m。同时,一次应〓力由44272.3kPa 升高到47640.8kPa,二次却是眉头皱起应力则由27405.9kPa 降低至6948.1kPa。上述结果表明,进行改进№后,减小了F 点的受力及承受的弯矩,虽然由于管道总重量的增加略微提高了十剑诀一次应力,但显著降低了二次应力,这就使得F 点在长卐期工作状态下的应力得到了降低。因此,通过应力软件分析可以证明,这一改进方法能够有效降◎低除氧器与管道连接部位产生裂纹的可能性, 从而提 看高了该管道在长期使用中的安全性。

                表2 F 点应力分析计算◇结果


                4 总结与讨论

                 

                  1)除氧器与管道︾连接部位开裂的直接原因在于该部位在长期运行过程中存在应力↘集中现象。

                  2)造成除氧器与管道轰连接部位应力集中的主要原因是该管道垂直上升段过长且在与设备相连之前没青帝顿时一愣有足够的管段来吸收热膨胀。

                  3)本文々提出了一种改进方案,对较长管段的热膨胀进行了有效吸收,减小了除氧器的受力及所承一句话就让道尘子住手了受弯矩,降低了应力水平,提高了除氧器在长期使用中的安全性。

                  从上述结论可以看到◤,对于较长管段与设备相连的问题,应当■充分考虑该管段的热膨胀性,可通九霄兄过设置较长的过渡管段有效吸◆收热位移后再与设备相连来减少设备的受力与所承受弯矩,从而降低应力水平,提高长期使用的□安全性。


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