评估损坏设备的适用性

FFS评估

电厂中常见的一种情况是，在停电时检查发现较晚，因此可能需要推迟恢复服务日期，以便有时间采取纠正措施。从历史上看，裂缝或变薄的地方通常会得到毫无疑问的修复。与此相反，在这种情况下使用服务适合度评估在石化行业中一直是常见的做法。竞争迫使该行业在开发初期采用较低的安全系数和更严格的工程评估。然而，受监管的电力公用事业行业允许将成本转嫁给用户，通常的做法是让锅炉以“像新的一样”状态恢复服务。随着电力行业的放松管制，在下一次停电前能够安全可靠地运行机组的需求取代了这样做直到预定的退休日期的要求。因此，电力行业越来越多地采用服务适用性(FFS)标准API 579-1 / ASME FFS-1。这种评估可以显著节省成本和时间。

国家锅炉和压力容器检查员委员会发布的国家委员会检查规范(NBIC)提供了锅炉、压力容器和减压装置的安装、检查、修理和/或改造的标准。近年来，NBIC在FFS-1中增加了对FFS方法使用的引用。引用这些方法非常重要，因为它表明允许所有者评估损坏的情况，而不是自动将组件恢复到类似于新的情况。在放松管制加剧竞争的时代，这一选择为业主节省了大量资金。这一趋势仍在继续，目前正在以与FFS-1相同的方法，对目前未列入FFS-1的情况进行服务适宜性评估。最近的一个例子就是发现三个主蒸汽管道弹簧支架破裂，很快就要恢复使用了。

管道支架损坏的评估

最近，一家大型工业工厂的运营商要求应力为一个机组的主蒸汽管道提供FFS配置。在一次定期维修期间，检查人员发现蒸汽管立管上的三个可变弹簧管支架弹簧断裂。该装置原计划在发现这些故障部件约一周后恢复服务;也就是说，没有足够的时间来更换管道支架。工厂操作人员迫切需要知道，在断裂的弹簧支撑管道的情况下，该装置能否安全地恢复使用，如果可以，进一步故障的风险和后果将是什么。如果损坏的弹簧可以在此期间安全地留在原地，它们将在未来几个月的下一次预定停机期间被替换。

就像FFS评估经常出现的情况一样，我们的分析和建议是急需的。压力人员迅速动员起来，带着合适的设备前往工厂。我们还立即开始根据操作人员提供的信息编制管道应力模型。此外，还开始建立蝙蝠翼焊接附件的有限元分析模型，以解决由于了解实际管道支撑载荷而可能产生的任何载荷和剩余寿命问题。

考虑中的主要蒸汽管道包括一个25½”外径的主运行管道，在锅炉和涡轮机两端有19”分支。确定了3个主要蒸汽弹簧支架(南侧MSH-6支架，南侧MSH-7支架)的弹簧存在裂纹。图1显示了主蒸汽管走线和管架位置。

到达现场后，将应变仪安装在支撑MSH-6、-7和-8的6根悬挂杆上，以测量隔水管支撑的应变。典型的应变片安装如图2所示。在每对棒卸载时测量应变。根据实际吊杆直径和实测应变计算支撑载荷。在管道应力模型中采用吊架载荷数据，计算支架和管道的载荷。采用超声波检测法测量管壁厚度，并以实际管壁厚度进行评价。

结果表明，有裂纹的弹簧承载的载荷比设计的低，也比没有裂纹的等效弹簧低。分析表明，在冷工况下，载荷转移到位于刚性支撑上方的MSH-23吊架上。在高温工况下，载荷转移到悬挂器MSH-5上，下水平段的第一个管道支架位于立管下方。SES确定MSH-5在热增长下降8½”后触底。管道预计向下长约12英寸;因此，剩余的超过MSH-5悬挂器承载能力的热增长被强制向上，从而减少了在高温条件下立管支撑上的负载。虽然这不是最初的设计，但它有一个有利的影响，以抵消在开裂的弹簧失去支持。需要进一步的分析来确定MSH-5悬挂器对管道的长期影响。

管道和连接焊缝的计算应力被确定为低于规范允许应力。我们的团队得出的结论是，断裂的弹簧对主蒸汽管道的剩余寿命或失效风险没有显著影响。

根据我们的建议，操作人员按时将设备恢复使用。在实验管道稳定在1000°F的工作温度后，再次在现场测量相同的三个管道支架的负载。然后将这些热负荷与Code应力模型结果进行比较，以进一步校准模型。预测足够接近实测载荷，原始结论保持不变。

最后，我们准备了关于未来更换断裂弹簧、平衡负载以及重新设计支撑系统的建议。