需求背景

电厂汽水管道支吊架的作用是承受管道重力、承受偶然的冲击载荷和控制管道在工作状态下的位移和振动。一旦支吊架部分或全部丧失其功能，管道承载和约束条件将发生变化，管道位移和应力分布将偏离设计状态，管道应力峰值增高，局部可能超过管材许用应力，加快高温管道高应力蠕变损伤，缩短管道应有的使用寿命。另外管道振动可能会由于管道约束条件的变化而加剧，管道端点对设备的推力也会增大，这些都会危及机组的安全运行。

本系统针对当前行业高温高压管道安全监测中的盲点、痛点，在管道支撑系统专业研究的基础上，改进和开发了智能化支吊点硬件，采用了数据采集技术、有线或无线传输技术，以及结合了支吊架技术的专业研究，开发了数据应用软件，运用大数据，实现了对管道安全监测的科学管理。

工作内容

在火力发电厂六大管道（主蒸汽管道，一二次热再热蒸汽管道，一二次冷再热蒸汽管道，高压给水管道）的主要和关键位置的管道支吊架上增设承载力、位移传感器、振动传感器等传感器，实时采集管道实际受力、位移、振动等数据，并将这些数据用有线或5G信号方式接入电厂智能发电平台或智能管理平台，向运行管理人员实时显示并超限报警，提高安全管理的效率，降低安全事故发生率。

服务依据

在结构应力方面，根据《火力发电厂金属技术监督规程》(DL/T438—2016) 及《火力发电厂 汽水管道与支吊架维修调整导则》(DL/T616-2006) 规定，机组应及时检查管道膨胀是否受阻。除限位装置、刚性支吊架与固定支架外，应保证管系自由膨胀。高温管道应在热位移较大、测量方 便处装设三向位移指示器。各支吊点的实际热位移值与设计计算值一般不会完全相符。如果相差不多，可以认为管系膨胀正常。如果相差太大，应做好记录并及时处理。如管道出现膨胀不畅，支吊架载荷偏差与设计值偏差较大，或管道出现明显的振动等情况，应检查支吊架荷载是否符合设计规定。同时进行管道应力计算校核。在金属材料方面，应根据《火力发电厂蒸汽管道寿命评估技 术导则》(DL/T 940-2022)、《火电机组寿命评估技术导则》(DL/T654-2022) 以及其他相关标准，结合相应的日常检验和试验结果对机组管道安全性进行评估，并提出后续检修意见。

本项目上述所适用的法律、标准、规范为国家、地方及行业现行的法律、标准、规范，以及 在合同实施期间国家、地方及行业对相应法律、标准或规范的修改，以及新颁布的法律、标准和 规范，如未单独列出法律、规范和标准，则按国家、地方及行业相应较高要求实施。 

系统介绍

管道智能在线监测系统在热态运行情况下，对管道受力状况、变形位移、振动振幅、管道压力、温度等重要参数，实现了在线、精确、实时监测，并可以准确找到管系在热态运行时的较大应力位置，对其进行重点跟踪监测，可预警管系热态运行时的直接或间接隐患达到有效预防管道泄漏爆裂等恶性事故的发生。

实时监测管道实际运行情况下的应力状态，可对管道和支吊架的运行进行安全性评估。既可以用于对管道支承系统进行精确调整，使其较大限度地满足设计要求，使管道一次应力达到较佳状态。也可以用来验证管系整体走向、支吊架位置间距设置、支吊架设计荷载与管道实际运行载荷的匹配是否准确合理，预防因设计不合理而造成的安全隐患。

工作原理

管道智能在线监测系统包括了管道支撑系统、各类传感器、数据采集单元、远程监测单元，其中传感器包括测力传感器、位移传感器、振动传感器、压力传感器(选配)、温度传感器(选配)，测力传感器、位移传感器和振动传感器安装在管道支撑系统的支承点或吊点中，数据采集单元内置了数据采集处理模块，采集传感器信号、放大、滤波、有线或无线传输信号，远程监测单元包括了服务器、显示器、机柜，其功能为无线信号采集、显示、备份、数据分析处理，所采集数据可上传电厂内部系统。本系统采用了数据采集技术、差分数据传输技术(有线)或5G无线数据传输技术并结合了支吊架技术的专业研究，实现了管道支承系统的实时在线监测。方便了运行和监修人员观察，及时调整，确保机组安全，并且通过对历史数据的积累分析，便于找出易损点，合理规划整个管道支承系统的养护和配置。