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管道滑动支架被热位移顶死以后,管口会承受额外力

作者:云获客 来源: 技术分享 8 次浏览

滑动支架本来允许管道随温度伸长。支架被热位移顶死以后,膨胀力改由设备管口承担,冷态对中也会被拉开。

管道滑动支架被热位移顶死以后,管口会承受额外力

管道升温后沿轴向伸长,伸长量与管长和温升成正比。滑动支架的托板在底板或聚四氟乙烯板上滑移,就是为了把这段伸长放出去。支架一旦被顶死,管子不能再沿轴向移动,温度应力会变得很大,转而去推设备管口和相邻支架。设备管口并不是按承受整段管道的温度力来设计的。

顶死有几种形态。托板滑到限位挡块上,再热也走不动。托板滑出底板,卡在土建边缘或保温支墩上。锈蚀和焊渣把滑移面粘住,看起来还没碰到挡块,摩擦已经大到接近固定支架。聚四氟乙烯板嵌满铁屑以后,摩擦系数上升,管道还没到极限位置,管口就已经多承受一份轴向力。

热位移超过滑板行程时力会改道

某个支架先顶死以后,力会在管系里重新分配。离顶死点近的泵口、容器接管和换热器管口,会多出设计时没有计入的力和力矩。冷态对中是好的,一升温联轴器开口变化、法兰开始渗漏,就应怀疑滑动被卡住。冷却后又恢复对中,说明力是温度上来以后才出现的,不是基础已经沉降。

安装时应在底板上标出冷态位置和预计的热态位置。热态托板已经顶到挡块,或滑移方向与预计相反,说明行程不够或管子被别处拉住。托板与底板之间没有滑痕、锈层完整,说明根本没有滑动。只有热态位置落在底板范围内、接触面有正常滑痕,才能认为这个支架还在放行热位移。

托板在冷态就已经贴着挡块,说明安装时管子被拉偏,或挡块离冷态位置太近,没有给热胀留距离。这种支架一升温必然顶死,不是运行以后才锈住。锈住的支架冷态时托板还在底板中间,只是推不动。前者要改挡块或调整冷态管长,后者要清理滑移面、更换已经损坏的滑动板。

管口受力以后,泵的轴承温度和振动会在热态变大,冷却后减轻。容器接管则是法兰热态渗漏,冷却后螺栓并不松。这些现象若只在某一温度以上出现,就不只是转子不平衡或垫片老化。把管道从管口拆开,看两片法兰是否还能自然对中。拆开后明显错位,说明管道里存着被支架逼出来的力。

弹簧卡死和导向焊死不在托板上

弹簧支吊架走到上下限位,卡的是垂直方向位移,指针停在刻度一端。滑动支架顶死卡的是沿管轴的位移,托板与挡块相碰。两者都会把力传到管口,检查位置不同。只松开弹簧的锁紧片,解决不了托板已经顶到挡块的问题。弹簧指针若停在中间,就不要把管口受力算到弹簧上。

导向间隙过小,会限制管子该有的横向位移。导向若被装成沿轴向也不能动,等于增加一个固定点。查看管箍是留有轴向间隙,还是焊死在管子上。焊死的导向已经不是导向,造成的轴向力和滑动支架顶死相似,痕迹却在管箍上,不在滑动托板上。托板仍能滑动时,要沿管线继续找被焊死或顶死的那一处。

保温压在底板周围,或水泥浆灌进滑移面,支架会在外形不变的情况下变成固定点。冷态轻轻推托板,推不动就是已经粘住。能推动并看到还有位移余量,热胀时才有路可走。不要只凭图纸上写着滑动支架,就认为管口受力与它无关。图纸上的形式和现场还有没有滑移,是两件事。

固定支架本来就该承受轴向力,焊缝和生根按这个力来做。滑动支架被顶死后,力落到没有准备的管口上。要确认真正的固定点没有被拉脱,同时确认滑动点没有变成固定点。固定点松了,整段位移会堆到某一个滑动支架的挡块上,挡块很快被顶死,管口接着受力。先看固定点是否还在,再量滑动点还剩多少行程。

恢复时先让管道冷态自然对中,再给托板留出热态行程,清理或更换滑移面,并核对挡块方向与膨胀方向一致。管口法兰把紧以前,两片法兰应能靠拢,而不借用螺栓硬拉。热态再复查托板位置和联轴器。托板仍顶在挡块上,说明行程还是不够,管口上的额外力没有被取消。挡块上若已有撞击亮痕,就说明顶死已经反复发生。