汽轮机主蒸汽管道的多工况应力分析_赵静一VIP免费

2第 51 卷第 6 期 2014 年 12 月化 工 设 备 与 管 道PROCESS EQUIPMENT & PIPINGVol. 51 No. 6Dec. 2014汽轮机主蒸汽管道的多工况应力分析赵静一，邢一东，毛炜，陈作强（航天长征化学工程股份有限公司，北京 101111）摘 要：利用管道应力分析软件 CAESAR II 针对汽轮机主蒸汽管道进行多工况应力分析，通过对操作工况、设计工况、暖管 1 工况、暖管 2 工况、安装工况等多种工况进行模拟与计算，得出了汽轮机主蒸汽管道的最恶劣工况为汽轮机冲转前的暖管 2 工况，该工况的提出与应力分析方法对深入探索汽轮机蒸汽管道的布置具有一定的借鉴意义。关键词：汽轮机；蒸汽管道；恶劣工况；CAESAR II；应力分析中图分类号：TQ 050.2；TH 12文献标识码：A文章编号：1009-3281（2014）06-0062-006汽轮机主蒸气管道具有高温高压的特点，是汽轮机系统的“主动脉”，汽轮机管道设计不合理容易导致重大事故，如汽轮机入口法兰发生泄漏，汽轮机组发生倾斜，甚至对机组造成恶劣损坏，对现场工作人员的生命安全构成严重威胁，因此一直以来受到业主、设备厂家和设计院的高度重视 [1-4]。汽轮机主蒸汽管道系统存在多种工况 [5-6]，设计人员往往只关注安装工况和操作工况，即汽轮机未运转时管道和机器都处于常温的冷管冷机状态以及汽轮机正常运转时管道和机器都处于热态的热管热机状态。但是还有一种工况不被人们重视，即汽轮机冲转前，机器近似常温但是管道已经被蒸汽加热的热管冷机状态，这种热管冷机的暖管工况是一种特别重要、特别苛刻的工况。汽轮机多工况的设计安全对汽轮机组的安全性和可靠性具有非常重要的意义，因此本文针对汽轮机主蒸汽管道的多种工况进行应力分析并展开研究。本案例为国内某 6 Mt/a 合成氨项目，空分采用64 000 m3/h（O ）的大型空分装置，汽轮机组为进口某型号大型凝汽式汽轮机。1主蒸汽管道的多工况定义首先对本案例中汽轮机主蒸汽管道的多工况进行定义，确定本研究的目标。（1） 操作工况，即汽轮机稳定运行时蒸汽管道的操作温度为 515 ℃，操作压力（G）9.1 MPa 条件（2） 设计工况，为汽轮机运行时蒸汽管道可能达到的最高温度为 540 ℃，压力（G）10.3 MPa 设计条件下的工况 ；（3） 暖管 1 工况，即蒸汽在未进入汽轮机速关阀 VSH-220X，而在管道切断阀闸阀 VSH-220P 前通过放空 1 管道放空的工况 ；（4） 暖管 2 工况，即为蒸汽通过汽轮机速关阀VSH-220X 进入...