高 峰

（秦皇岛发电有限责任公司，河北秦皇岛 066003）

1 概述

秦皇岛电厂一台300 MW机组高压导管疏水管246天内发生3起断裂故障：2015年10月26日，机组5#高调门疏水管座根部断裂；2015年12月11日，5#高调门疏水管（水平中部）断裂；2016年6月25日，3#高调门疏水管座根部断裂。通过金属试验分析，初步判断疏水管为疲劳断裂。疲劳断裂的原因有3种可能：疏水管自身产生高频振动、导致疲劳断裂，或导管产生高频振动带动疏水管产生谐频共振使管道疲劳断裂；疏水管内外壁温差过大，内应力超出管道材料的屈服极限；由疏水管道内汽水冲击产生的振动所致。

2 机理分析

压力管道系统的振动主要来自于管道自身对稳态激励和瞬态激励的响应，其中瞬态激励是管道系统振动的主要因素。多数情况下，与管道系统连接的支吊架有支撑管道重量和固定的作用，管道振动的破坏力大部分作用在支吊架上，当支吊架发生故障而失去或部分失去作用时，管道振动加剧。随着机组高参数的提高，工质参数变化范围随之变大，对管道冲击的能量、激发起管道的振动也就越大。管道在临界流速下会发生颤振，管道的振幅随时间呈指数增长。

通常，汽水管道振动又可以细分为5类。

2.1 管道自身的机械振动

由机械旋转而产生的工频激振力，会引起管道振动。主要影响形式有2种：一是由于转动机械的周期性不稳定对管道产生与之频率相应的强迫激扰，从而引发汽水管道的振动响应；二是由于汽水管道的固有频率通常阶数较多，发生振动的转动机械与汽水管道的谐频共振概率也就较大。……