Особенности   монтажа   протяженных   участков   паропроводов   и присоединения   новых  участков   к   существующим   паропроводам.

При эксплуатации ТЭС часто возникают ситуации, когда к существующему паропроводу нужно добавить новый участок или произвести монтаж протяженных участков труб. Именно таким способом проще всего обеспечить практические потребности ТЭС или повы­сить надежность паропровода. Поверочные прочност­ные расчеты новой паропроводной системы формаль­но выполняются, однако обычно в них не учитываются некоторые существенные особенности и поэтому они не отражаются в технической документации. В резуль­тате модифицированные паропроводы принимаются в эксплуатацию с неоптимальным распределением внут­ренних напряжений и уклонов, что может привести (а нередко и приводит) к:

трудностям регулировки нагрузки опорно-подвес­ной системы (ОПС);

необъяснимым, на первый взгляд, повреждениям элементов;

появлениям гидроударов в период пусковых опера­ций;

возникновению значительной температурной не­равномерности по периметру паропроводов и их пла­стической деформации.

Паропровод может находиться в нескольких со­стояниях: монтажном, холодном и рабочем. В монтаж­ном состоянии вся трасса трубопровода опирается на промежуточные монтажные крепления, при этом внут­ренние напряжения в паропроводе минимальны (в идеальном случае они имеют нулевые значения). В хо­лодном состоянии на паропровод действуют массовые распределенные и сосредоточенные нагрузки, а также реакции элементов опорно-подвесной системы. В этом случае внутренние напряжения обычно максимальны, а упругая ось паропровода наиболее деформирована.

В рабочем состоянии после реализации температур­ных расширений участков и уменьшения деформации оси внутренние напряжения в паропроводе снижаются до технически приемлемого уровня. Все эти состояния планируются при проведении проектных прочностных расчетов и будут автоматически осуществляться при правильном монтаже паропровода.

Замена одного участка паропровода другим (или монтаж нового участка) обычно выполняется так же, как при обычных ремонтах сварных соединений: упру­гие опоры паропровода ставятся на фиксаторы, произ­водятся разрезка и демонтаж старого участка и при­соединение нового. Затем фиксаторы снимаются, и считается, что модифицированный паропровод готов к эксплуатации, а внутренние силовые факторы соответ­ствуют проектным.

Для того чтобы прояснить, что же неверного в этой обычной практике, нужно рассмотреть состояние ос­тающегося в эксплуатации старого и вновь смонтиро­ванного участков паропровода до момента их соедине­ния в единую систему Старый участок паропровода находится в холодном, т.е. в наиболее напряженном и деформированном состоянии, а зона, в которой произ­водится стыковка участков, смещена от первоначаль­ного монтажного состояния на значение перемещений, сопровождающих переход паропровода из монтажного состояния в холодное. Чем более гибким является па­ропровод, тем больше эти перемещения.

Новый участок в момент стыковки находится в монтажном состоянии, т.е. внутренние напряжения в нем близки к нулю. Таким образом, исходное состоя­ние собранной воедино системы не будет соответство­вать проектной расчетной схеме, поскольку в послед­ней предполагается, что начальное состояние всего па­ропровода является монтажным. ............