恒力彈簧支吊架(簡稱恒吊)是按力矩平衡原理設(shè)計(jì)，在許可的負(fù)載位移下，其負(fù)載力矩和彈簧力矩保持平衡，適用于工業(yè)上有熱位移的管道和設(shè)備，可以獲得恒定的支撐力，因而不會(huì)給管道和設(shè)備帶來附加應(yīng)力。一般在有熱位移較大的重要部位，就應(yīng)考慮設(shè)置恒力彈簧支吊架，由于恒力彈簧支吊架的這一特點(diǎn)，因此在普通熱力發(fā)電廠熱動(dòng)力裝置中得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。
恒力彈簧支吊架失效原因分析
造成恒力吊架失效的原因有多種，主要表現(xiàn)為管系設(shè)計(jì)偏差、恒力吊架設(shè)計(jì)偏差、出廠調(diào)整偏差和安裝過程中存在偏裝等問題，造成恒力吊架失效，某電廠恒力彈簧支吊架失效表現(xiàn)在兩個(gè)方面。
1.1原設(shè)計(jì)提供載荷存在偏差
某超臨界350 MW機(jī)組(管道驗(yàn)收采用ID標(biāo)準(zhǔn)，按重量采購，廠家在制造過程中，為確保內(nèi)徑和最小壁厚，往往造成管壁厚度超厚，尤其是主汽管道、再熱器熱段管道)，主蒸汽管道 LHD一2MS一8材質(zhì)：P91規(guī)格為ID330 mmx60 mm筒體壁厚存在偏心，實(shí)測最薄處為61.32 in，最厚處為68.22 mm，超厚8.22 mm，設(shè)計(jì)院提供設(shè)計(jì)按64 am設(shè)計(jì)，管道出現(xiàn)超重現(xiàn)象。
1.2支吊架設(shè)計(jì)選型不合格
支吊架廠家根據(jù)載荷設(shè)計(jì)支吊架，未考慮管道采購技術(shù)協(xié)議中采用的規(guī)格，未考慮支吊架管箍及附件重量，雖在設(shè)計(jì)中有15%的余量，也不能滿足現(xiàn)場要求;支吊架本身彈簧質(zhì)量(恒定度、載荷偏差度)等不能滿足要求，在對(duì)該廠號(hào)2機(jī)組管道再熱器熱段管道第12號(hào)、14號(hào)恒力吊架彈簧性能試驗(yàn)中(未經(jīng)過熱態(tài))，恒定度為22%(廠家產(chǎn)品證明提供的恒定度4.6%，規(guī)范要求≤6%)，載荷偏差率8%(規(guī)范要求≤5%)，不符合行業(yè)規(guī)范要求。因此，對(duì)恒力彈簧支吊架選用中，應(yīng)考慮彈簧的質(zhì)量，尤其是重要試驗(yàn)數(shù)據(jù)恒定度、載荷偏差度。
2.恒力彈簧支吊架工作原理
支吊架出廠設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)管道載荷，對(duì)彈簧進(jìn)行調(diào)整到對(duì)應(yīng)載荷，彈簧有一定的預(yù)壓力，用銷子固定;在現(xiàn)場對(duì)彈簧支吊架安裝完畢后，管道吊點(diǎn)承受管道分配載荷(Fl為恒力)，此時(shí)拔去銷子，恒力彈簧支吊架兩側(cè)平衡，管道熱位移為0，支吊架指針為0;當(dāng)管道出現(xiàn)熱位移(向下移動(dòng))，管道向下移動(dòng)，吊掛管道吊桿向下移動(dòng)，帶動(dòng)指針指向某刻度隨熱位移增大，彈簧吊點(diǎn)向上移動(dòng)，彈簧收縮，彈力增大，達(dá)到新的平衡。
恒力彈簧支吊架指針指向與負(fù)荷無關(guān)，僅與管道熱位移有關(guān)。
3.恒力彈簧支吊架調(diào)整
在現(xiàn)場調(diào)試中，管道連接完畢若出現(xiàn)以下3種情況，需對(duì)恒力彈簧支吊架重新調(diào)整：一是拔去固定銷，此時(shí)管道無熱位移，恒力吊架處于平衡狀態(tài)，指針應(yīng)指向0位，即出廠調(diào)整原始值，若不指向0位，表明出廠時(shí)未調(diào)整到位;二是在管道運(yùn)行中，指針到滿刻度，無法判斷是否還有位移時(shí)，管系存在安全隱患;三是管道熱位移消除后，指針未回到0刻度時(shí)，表明恒力吊架存在問題(管系設(shè)計(jì)合理情況下)。出現(xiàn)3種情況之一，可以確定恒力彈簧未設(shè)置到位，需對(duì)恒力吊架進(jìn)行調(diào)整。對(duì)恒力吊架調(diào)整方法有兩種：一種是調(diào)整彈簧螺母，增加彈簧預(yù)緊力，滿足要求，此辦法調(diào)整費(fèi)力，一般不用;另一種是對(duì)彈簧吊點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，提高彈簧行程，以滿足要求，此方法簡單可行。具體過程是，若恒力過小，對(duì)彈簧吊點(diǎn)調(diào)整螺栓向鉸鏈側(cè)緊固，使彈簧吊點(diǎn)向外移動(dòng)，提高彈簧拉力;反之向外調(diào)整，降低拉力，滿足恒力要求。在調(diào)整過程，應(yīng)注意了解彈簧伸縮量，超過伸縮量將彈簧壓緊，將變成剛性支架，不能滿足管系熱位移要求，將會(huì)留下事故隱患。
4運(yùn)行中恒力彈簧支吊架的檢查和注意事項(xiàng)
調(diào)試中，首先了解每個(gè)恒力彈簧支吊架熱位移量與指針?biāo)傅目潭确秶欠駶M足要求;恒力彈簧支吊架冷態(tài)位置，彈簧位置及各吊桿、管箍安裝是否符合要求;運(yùn)行中，在巡檢設(shè)備時(shí)，對(duì)彈簧指針的指向是否正確、彈簧的收縮情況、吊桿連接情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)通知維護(hù)人員對(duì)缺陷進(jìn)行消除。
5.結(jié)語
隨著火電機(jī)組向高參數(shù)、大容量發(fā)展，支吊架在管系中地位越來越重要。因此，一方面在機(jī)組建設(shè)期間，要重視管道支吊架安裝、調(diào)試質(zhì)量管理，達(dá)到設(shè)計(jì)、安裝工藝要求;另一方面，在機(jī)組正常運(yùn)行中也應(yīng)加強(qiáng)管道支吊架的檢查管理力度，尤其是恒力彈簧支吊架。
