壓力管道審核-動力管道

1、GD管道,高振寶2010.09,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附

2、件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,1.0 概述,1.1 動力管道 按國家質檢局發(fā)布的《壓力容器壓力管道設計許可規(guī)則》（TSG R1001-2008）中的規(guī)定，壓力管道類別中分有GD類（動力管道）：火力發(fā)電廠用于輸送蒸汽、汽水兩相介質的管道，劃分為GD1級、GD2級。GD1級：設計壓力≥6.3MPa，或者設計溫度≥400℃的管道。GD2級：設

3、計壓力＜6.3MPa，且設計溫度＜400℃的管道。,,1.0 概述,1.2 火力發(fā)電廠常規(guī)機組參數臨界參數 ： 在工程熱力學中，水在臨界狀態(tài)點的參數是壓力22.115MPa，溫度374.15℃。,1.0 概述,1.0 概述,1.3 火力發(fā)電廠主要汽水管道火力發(fā)電廠主要汽水管道有：主蒸汽管道、再熱熱段、再熱冷段、高壓給水、凝結水等管道。,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管

4、道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,2.0 電廠管道設計常用標準,GB 50049－94 《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》DL 5000－2000 《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》DL/T 5054－1996 《火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定》DL/T 5366－2006 《火力發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)程》GB

5、 50229－2006 《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》DL/T 715－2000《火力發(fā)電廠金屬材料選用導則》DL 438－2000 《火力發(fā)電廠金屬技術監(jiān)督規(guī)程》DL/T 441－2004 《火力發(fā)電廠高溫高壓蒸汽管道蠕變監(jiān)督規(guī)程》,,2.0 電廠管道設計常用標準,DL/T 834－2003 《火力發(fā)電廠汽輪機防進水和冷蒸汽導則》DL/T 869－2004 《火力發(fā)電廠焊接技術規(guī)程》DL/T5204－2005 《火力發(fā)電

6、廠油氣管道設計規(guī)程》GB 50016－2006 《建筑設計防火規(guī)范》GB 50028－2006 《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》DL/T 5072－2007 《火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)程》GB 50029－2003 《壓縮空氣站設計規(guī)范》GB/T 17116－1997 《管道支吊架》ASME B31.1 POWER PIPING,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇

7、6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,3.0 管道材料,3.1 鋼鐵基本知識Fe 的晶格形式： 體心、面心立方排列：α鐵、γ鐵、δ鐵 碳的存在形式：固溶體、鐵素體  、奧氏體 、滲碳體、石 墨。鐵碳合金相圖 熱處理：淬火、回火、退火及化學熱處理,3.0 管道材料,3.1 鋼鐵基本知識金屬材料的基本性能:

8、 機械性能、耐腐蝕性能、物理性能、制造工藝性能和經濟性。 溫度對金屬材料性能的影晌： 高溫：材料的蠕變及應力松弛、球化和石墨化、高溫氧化 低溫：脆性轉變溫度。低溫沖擊韌性〈沖擊功）,,3.0 管道材料,3.1鋼鐵基本知識3.1.1 鑄鐵:灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵3.1.2 碳素鋼：普通碳素鋼、優(yōu)質碳素鋼、高級優(yōu)質碳素鋼3.1.3 合金鋼：結構鋼、工具鋼、特種鋼3.1.4 常用金屬材料技術條件標準

9、,3.0 管道材料,3.2 電廠管道用鋼要求電廠管道用鋼均為專用鋼，其冶煉方式、化學成分、尺寸公差、對S、P、非金屬夾雜、力學性能指標、應變時效敏感性等都有特殊的要求。所用鋼材應符合國家有關標準。 電廠管道用鋼的要求必須滿足以下要求：使用溫度下的高溫強度；良好的高溫組織穩(wěn)定性；熱疲勞性能和蠕變－疲勞性能；蒸汽側抗氧化性能；優(yōu)良的焊接性能,3.0 管道材料,3.3 常用鋼材及其推薦使用溫度：,3.0 管道材料,3.0 管道材料,3.

10、4 管道用鋼材的許用應力鋼材的許用應力，應根據鋼材的有關強度特性取下列三項中的最小值：σb20/3，σst/1.5或σst(0.2%)/1.5，σDt/1.5其中 σb20——鋼材在20℃時的抗拉強度最小值，MPa；σst——鋼材在設計溫度下的屈服極限最小值，MPa；σst(0.2%)——鋼材在設計溫度下殘余變形為0.2%時的屈服極限最小值，MPa；σDt——鋼材在設計溫度下105h持久強度平均值，MPa。,,3.0 管道材

11、料,3.5 常用管道標準GB3087-2008 低中壓鍋爐用無縫鋼管GB5310-2008 高壓鍋爐用無縫鋼管GB8163-1999 輸送流體用無縫鋼管GB/T3091-2008 低壓流體輸送用焊接鋼管GB/T17395-1998 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差DIN17175 高溫用無縫鋼管;采購技術條款ASTM /ANSI B31.1 動力管道,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4

12、.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,4.0設計參數,4.1 設計壓力的確定 管道設計壓力(表壓)是指管道運行中內部介質最大工作壓力。對于水管道，設計壓力的取用，應包括水柱靜壓的影響，當其低于額定壓力的3%時，可不考慮。 根據工程實際情況按照合同、所在地及最新規(guī)程等確定。,,4.

13、0設計參數,4.1 設計壓力的確定主蒸汽管道2006年《應規(guī)》：“對于單元機組（即一臺鍋爐和一臺汽輪機）上裝設能控制集箱蒸汽壓力的自動燃燒設備的鍋爐，主蒸汽管道的設計壓力至少等于主汽門進口處設計壓力的105％，或不小于任何安全閥整定壓力下限值的85％，或不小于管道系統任何部位預期的最大持續(xù)運行壓力。取上述三者中的最大值。對于與過熱器出口集箱相連接的主蒸汽管道，除上述規(guī)定外設計壓力不應小于過熱器安全閥整定壓力的下限值或任何汽包安全

14、閥整定壓力下限值的85％，取兩者中的較大值?！?4.0設計參數,4.1 設計壓力的確定美國ASME B31.1－1999版（ASME B31.1-2004）《動力管道》：“122.1.1(A)：設計壓力和溫度的選擇，要足以超過任何預期的，并非一定為連續(xù)的運行工況，以允許在超壓保護裝置不動作時仍能可靠運行。122.1.2A4中指出：對于單元機組并備有對應集箱蒸汽壓力的自動燃燒控制設備的鍋爐，蒸汽管道設計壓力不應小于主汽門進口處設計壓

15、力加5%，或不小于任何汽包安全閥整定值下限的85%，或不小于管道系統任何部位預期的最小持續(xù)壓力，取以上三者中的最大值。材料許用應力值不應大于預期的蒸汽溫度下的允許值。對于直流爐，其設計壓力也不應小于預期的最大持續(xù)運行壓力?！?4.0設計參數,4.1 設計壓力的確定1996年《管規(guī)》：“ （主蒸汽管道）取用鍋爐過熱器出口的額定工作壓力或鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量下的工作壓力。 當鍋爐和汽輪機允許超壓5%(簡稱5%OP)運行時，應加上5%的

16、超壓值?！睉鶕こ趟趪一蚝贤笞袷氐臉藴是闆r確定如何選擇主蒸汽壓力。對于中國國內超臨界及以下參數的機組，建議按照96《管規(guī)》。 其余管道的設計壓力按照2006《應規(guī)》 。,4.0設計參數,4.2 設計溫度的確定 設計溫度是指管道運行中內部介質的最高工作溫度?！豆芤?guī)》和《應規(guī)》中對火電廠中的主要管道也規(guī)定了設計溫度的選取原則，二者基本一致。具體規(guī)定見《應規(guī)》,4.0設計參數,4.3 管道的公稱壓力和公稱通徑 管

17、道參數等級用公稱壓力表示，符號為PN，壓力等級應符合國家標準《管道元件公稱壓力》(GB1048)規(guī)定的系列；管道參數等級也可用標注壓力和溫度的方法來表示，如P5414系指設計溫度為540℃，壓力為14MPa。 管道的公稱通徑用符號DN表示，通徑等級應符合國家標準《管道元件的公稱通徑》(GB1047)規(guī)定的系列。,4.0設計參數,管子和管件的允許工作壓力與公稱壓力可按下式換算：［ｐ］＝ＰＮ—— 式中［ｐ］——允許

18、的工作壓力， MPa； ——鋼材在設計溫度下的許用應力， MPa； ——公稱壓力對應的基準應力，系指鋼材在 200℃下的許用應力， MPa； ＰＮ—— 公稱壓力。,,,,,,,,,,,4.0設計參數,4.4 水壓試驗 管道安裝完畢，必須對管道系統進行嚴密性檢驗。水壓試驗用于檢驗管子和附件的強度及檢驗管系的嚴密性。水壓試驗的壓力（表壓），應不小于1.5倍的設計壓力，且不得小于

19、0.2MPa。水壓試驗用水溫度應不低于5℃，不大于70℃，環(huán)境溫度不得低于5℃。水壓試驗用水水質，必須清潔且對管道系統材料的腐蝕性要小。對于奧氏體不銹鋼管道必須采用飲用水，且氯離子含量不超過25mg/L。,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則

20、介紹11.0 保溫油漆,5.0 管道的選擇,主要管子類別選擇無縫鋼管適用于各類參數的管道。低溫再熱蒸汽管道可采用高質量焊接鋼管。PN2.5及以下參數的管道，也可選用電焊鋼管。低壓流體輸送用焊接鋼管，僅適用于PN1.6及以下，設計溫度不大于200℃的介質,5.0 管道的選擇,計算步驟：根據流速計算內徑薄壁管判斷計算最小壁厚計算壁厚取用壁厚,5.0 管道的選擇,5.1 管道管徑的選擇 單相流體的管道，根據推薦的介

21、質流速，按下列公式計算： Di=594.7 或 Di=18.81式中 Di——管道內徑，mm； G——介質質量流量，t/h； v ——介質比容，m3/kg； w——介質流速，m/s； Q ——介質容積流量，m3/h。,,,,,介質流速,電廠汽水管道推薦的管道介質流速,,5.0 管道的選擇,5.3 壁厚計算對于

22、 的管子，在設計壓力和設計溫度下所需的最小厚度，按外徑或內徑公式（根據制造要求確定）計算：,,5.0 管道的選擇,5.3 壁厚計算直管的最小壁厚 按管子外徑確定壁厚時：直管的最小壁厚sm為：sm＝式中 sm——直管的最小壁厚，mm； Do——管子外徑，取用公稱外徑，mm； η——許用應力的修正系數； Y——溫度對計算管子壁厚公式的修正系數；

23、 α——考慮腐蝕、磨損和機械強度要求的附加厚度，mm。,,,5.0 管道的選擇,5.3 壁厚計算直管的最小壁厚按管子內徑確定壁厚時：直管的最小壁厚sm為：式中 sm——直管的最小壁厚，mm； Di——管子外徑，取用公稱外徑，mm； η——許用應力的修正系數； Y——溫度對計算管子壁厚公式的修正系數； α——考慮腐蝕、磨損和機械強度要求的附

24、加厚度，mm,,5.0 管道的選擇,5.3 壁厚計算直管的計算壁厚直管的計算壁厚公式： sc=sm+c式中 sc——直管的計算壁厚，mm； c——直管壁厚負偏差的附加值，mm。對于外徑管： c= m——壁厚允許負偏差，％。按有關規(guī)范選取，如GB5310、GB3087等。,,5.0 管道的選擇,5

25、.3 壁厚計算直管的計算壁厚直管的計算壁厚公式： sc=sm+c式中 sc——直管的計算壁厚，mm； c——直管壁厚負偏差的附加值，mm。對于外徑管： c= m——壁厚允許負偏差，％。按有關規(guī)范選取，如GB5310、GB3087等。,,5.0 管道的選擇,5.3 壁厚計算管道取用壁厚 對于外

26、徑無縫管，管道取用壁厚是在計算壁厚的基礎上，考慮一定對口余量，向上圓整到管道壁厚標準系列。 對于焊接管，管道取用壁厚是在計算壁厚的基礎上，考慮一定對口余量，向上圓整到相應板材壁厚標準系列。內徑控制管 取用壁厚≥計算壁厚＋0.5×（0.25＋內徑正偏差）。外徑管： 取用壁厚≥計算壁厚＋0.5×外徑正偏差。,,5.0 管道的選擇,5.4 彎管(彎頭)壁厚 計算 彎管(彎頭)任何一點的實測最小壁厚，不

27、得小于彎管(彎頭)相應點的計算壁厚。 由于彎制過程中，彎管外側受拉伸變形后壁厚要減薄，減薄量的大小與彎管的彎曲半徑和彎制工藝水平有關，所以，在用作彎制彎管的直管段的壁厚，必須大于相連直管允許的最小壁厚，且有一定的裕度以補償彎制過程中的減薄量，就是說留的裕度應大于彎制工藝上可能產生的最大減薄量。,,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0

28、 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,6.0 管道附件的選擇,彎管、彎頭、異徑管、三通、封頭與堵頭的材料應與所連接的管材一致。設備的反法蘭與設備法蘭一致。閥門的法蘭與閥門壓力等級一致。,6.0 管道附件的選擇,6.1 法蘭 選配法蘭應遵照國家標準。當需要選配特殊法蘭時，除應核對接口法蘭的尺寸外，還應保證所選用的法蘭厚度不小于連接管道公稱壓

29、力下國家標準法蘭的厚度。 對于設計溫度300℃及以下且PN≤2.5的管道，應選用平焊法蘭； 對于設計溫度大于300℃或PN≥4.0的管道，應選用對焊法蘭； 管道法蘭墊片不得采用石棉材料。,,6.0 管道附件的選擇,6.2 彎管及彎頭 對于PN≥6.3的管道，應采用中頻加熱彎管，根據布置情況也可采用符合國家標準（或行業(yè)標準）的彎頭； PN＜6.3的管道可采用熱成型的彎頭； PN＜1.0、DN

30、＜50的管道可采用冷彎彎管； 縱縫熱成型彎頭用于PN≤2.5的管道上，彎曲半徑為DN＋50mm。,6.0管道附件的選擇,6.3 異徑管 鋼板焊制異徑管宜用在PN≤2.5的管道上； 鋼管模壓異徑管可用在PN≥4.0的管道上。,,6.0管道附件的選擇,6.4 三通 公稱壓力PN2.5及以下壓力參數在滿足補強要求的前題下可以采用直接連接，公稱壓力高于PN2.5的支管連接必須采用三通連接。亞臨界以下機組的主蒸汽管道、熱段及

31、冷段管道、主給水管道均采用擠壓或焊接三通；厚壁加強焊接三通應采用工廠加工，不應現場制作；不宜采用單筋加強焊制三通 。,6.0管道附件的選擇,6.5 閥門 在下列情況下工作的閥門，需裝設電動或氣動驅動裝置： 按生產過程的控制要求，需要頻繁啟閉或遠方操作的閥門； 裝設位置手動難以實現的閥門； 扭轉力矩較大，或開關時間較長的閥門； 有聯鎖控制要求的閥門。,,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3

32、.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.1 基本原則管道的布置應滿足工藝流程的要求。管道的布置應滿足安裝、運行操作及維修的要求。應合理規(guī)劃各工藝系統的管道布置，做到整齊有序，可能條件下的美觀。廠房內管道的布置應結

33、合設備布置及建筑結構情況進行，充分利用建筑結構設置管道的支吊裝置。廠房外（廠區(qū)）管道的布置應考慮道路、消防、環(huán)境條件等方面的要求。管道的布置應控制管道的振動。,,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.2 一般規(guī)定汽水管道宜架空布置。汽水管道的布置應使管系任何一點的應力值在允許的范圍內。汽水管道附件（閥門、流量測量裝置、蠕變測量截面等）的布置應便于操作、維護和檢測。蒸汽管道或其他熱管道的布置應考慮對易燃、可燃介質

34、管道的影響。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3 管道的凈空高度及凈間距7.1.3.1. 管道跨越各類通道的凈空距離，應考慮管道位移影響，并符合下列規(guī)定：當管道橫跨人行通道上空時，管子外表面或保溫表面與通道地面(或樓面)之間的凈空距離，應不小于2000mm。當通道需要運送設備時，其凈空距離必須滿足設備運送的要求。當管道橫跨扶梯上空時(見管規(guī))，管子外表面或保溫表面至管道正下方踏步的距離H應不小于2200mm，至

35、扶梯傾斜面的垂直距離h，應根據扶梯傾斜角θ 的不同，分別不小于管規(guī)表所列數值：當管道在直爬梯的前方橫越時，管子外表面或保溫表面與直爬梯垂直面之間凈空距離，應不小于750mm。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3 管道的凈空高度及凈間距7.1.3.2 布置在地面(或樓面、平臺)上的管道與地面之間的凈空距離，應符合下列規(guī)定：不保溫的管道：管子外壁與地面的凈空距離，不小于350mm。 保溫的管道：保溫表面與地

36、面的凈空距離，除特殊要求外不小于300mm。管子靠地面?zhèn)葲]有焊接要求時，上述凈空距離可適當減小。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3 .3管道與墻、梁、柱及設備之間的凈空距離，應符合下列規(guī)定：不保溫的管道：管子外壁與墻之間的凈空距離不小于200mm。保溫的管道：保溫表面與墻之間的凈空距離不小于150mm。 管道與梁、柱、設備之間的局部距離，可按管道與墻之間的凈空距離減少50mm。,,7.0 管道及附件的布

37、置,7.1 管道布置7.1.3 .3管道與墻、梁、柱及設備之間的凈空距離，應符合下列規(guī)定：對于平行布置的管道，兩根管道之間的凈空距離，應符合下列規(guī)定：不保溫的管道：兩管外壁之間的凈空距離，不小于200mm。保溫的管道：兩管保溫表面之間的凈空距離，不小于150mm。,,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3.4 當管道有冷熱位移時，2~4款規(guī)定的各項間距，在考慮管道位移后應不小于50mm。7.1.3.5 多層管廊

38、的層間距離應滿足管道安裝要求。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.4管道布置要求7.1.4.1管道的布置中應避免下述情況：介質的主流在三通內變換方向。小管徑與大管徑或與剛度較大的管子連接，小管徑管子應具有足夠的柔性。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.4管道布置要求7.1.4.2 大容量機組的主蒸汽管道和再熱蒸汽管道宜采用單管或具有混溫措施的管道布置，當主蒸汽管道、再熱蒸汽管道或背壓機組的排汽

39、管道為偶數時，宜采用對稱式布置。7.1.4.3 存在兩相流動的管道，當介質流動由下向上時，宜先水平走向，后垂直布置；當介質流動由上向下時，宜先垂直走向，后水平布置。7.1.4.4 彎管兩端應有直管段。連續(xù)彎管兩彎管中間應有直管段。其長度應符合彎管標準。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.4管道布置要求7.1.4.5 當蒸汽管道或其他熱管道布置在油管道的閥門、法蘭或其他可能漏油部位的附近時，應將其布置于油管道上方。

40、當必須布置在油管道下方時，油管道與熱管道之間，應采取可靠的隔離措施。7.1.4.6 與水泵連接的入口管道布置應滿足泵凈正吸入壓頭（氣蝕余量）的要求。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.5 水平管道的安裝坡度: 應根據疏放水的要求和防止汽機進水的要求確定。并考慮管道冷、熱態(tài)位移對坡度的影響，此時，管道的位移可按設計壓力下的飽和溫度計算。各類管道的最小疏放水坡度，不小于下列數值： 蒸汽管道： 溫度小于43

41、0℃時 0.002 溫度大于和等于430℃時 0.004 水管道 0.002 疏水、排污管道 0.003 單元機組前置泵前的低壓給水管道 0.15,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.6地溝內的管道: 宜采用單層布置。當采用多層布置時，可將小管或壓力高的、閥門多

42、的管道布置在上面。各種凈空應符合下列規(guī)定：不保溫的管道管子外壁至溝壁的凈空距離100～150mm；管子外壁至溝底的凈空距離不小于200mm；相鄰兩管外壁之間的凈空距離，垂直方向不小于150mm，水平方向不小于100mm。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.6地溝內的管道:保溫的管道，在考慮冷、熱位移條件下，除保證上述凈空距離外，且保溫后的凈空距離不小于50mm。多層布置時，上層管道應有一個不小于400mm的

43、水平間距。7.1.7排汽管道出口噴出的擴散汽流，不應危及工作人員和臨近設施，排汽口離屋面（樓面或平臺）的高度應不小于2.5m；,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.1兩個成型附件相連接時，宜裝設一段直管，其長度可按下列規(guī)定選用：對于DN＜150的管道，不小于150mm； 對于500≥DN≥150的管道，不小于200mm；對于DN>500的管道，不小于500mm；,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置

44、7.2.2在三通附近裝設異徑管時，對于匯流三通，異徑管應布置在匯流前的管道上；對于分流三通，異徑管應布置在分流后的管道上；水泵入口水平管道上的偏心異徑管，當泵入口管道由下向上水平接入泵時，應采用偏心向下布置；當泵入口管道由上向下水平接入泵時，應采用偏心向上布置。,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.3 閥門的布置要求：閥門應布置在便于操作、維護和檢修的地方。重型閥門和較大的焊接式閥門，宜布置在水平管道上，且門桿垂直

45、向上。重型閥門還應考慮起吊的必要措施。對于法蘭連接的閥門或鑄鐵閥門，應布置在彎矩較小處。水平布置的閥門，無特殊要求閥桿不得朝下。,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.3 閥門的布置要求： 油系統嚴禁使用鑄鐵閥門，各閥門不得水平安裝。主要閥門應掛有“禁止操作”警示牌。汽輪機主油箱事故排油閥應設兩個鋼質截止閥，其操作手輪應設在距油箱5m以外的地方，并有兩個以上的通道，操作手輪不允許加鎖，應掛有明顯的“禁止操作”標志牌

46、。存在兩相流動的管系，調節(jié)閥的位置宜接近接受介質的容器。,,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.4 安全閥的布置：對于主蒸汽和高溫再熱蒸汽管道上的安全閥，閥門應距上游彎管(頭)起彎點不小于8倍管子內徑的距離；兩個或兩個以上安全閥布置在同一管道上時，其間距沿管道軸向應不小于相鄰安全閥入口管內徑之和的1.5倍。當兩個安全閥在同一管道斷面的周向上引出時，其周向間距的弧長應不小于兩安全閥入口內徑之和。,7.0 管道及附件的

47、布置,7.2 附件布置7.2.4 安全閥的布置：當排汽管為開式系統，且安全閥閥管上無支架時，安全閥布置應盡可能使入口管縮短，安全閥出口的方向應平行于主管(或聯箱)的軸線。在同一根主管(或聯箱)上布置有多只安全閥時，應考慮在安全閥的所有運行方式下，其排放作用力矩對主管的影響力求達到相互平衡。,7.0 管道及附件的布置,7.2.5 高溫蒸汽管道蠕變截面的設置: 應符合DL/T 441－2004 《火力發(fā)電廠高溫高壓蒸汽管道蠕變

48、監(jiān)督規(guī)程》的規(guī)定：蒸汽溫度高于450℃的主蒸汽管道和再熱蒸汽管道，應裝設蠕變監(jiān)察段，監(jiān)察段應設置在靠近過熱器和再熱器出口聯箱的水平管段上實際壁厚最薄的區(qū)段，其長度為3m~4m；監(jiān)察段上不允許開孔和安裝儀表插座，也不得安裝支吊架；主蒸汽管道和再熱蒸汽管道的監(jiān)察段應設置三個蠕變測量截面，測量截面應等間距設置。,,7.0 管道及附件的布置,7.2.6 流量測量裝置(測量孔板或噴嘴)的設置流量測量裝置(測量孔板或噴嘴)前后應有一定長度的

49、直管段。其直管段長度可按《管規(guī)》表5.2.12查?。划斄髁繙y量裝置的孔徑未知，且預計該孔徑與管子內徑之比值在0.3～0.5之間時，流量測量裝置前后直管段長度，可分別取不小于管子內徑的20倍和6倍；流量測量裝置前后允許的最小直管段長度內，不宜裝設疏水管或其他接管座。,,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應

50、力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,8.0 管道的應力分析,8.1 目的 火力發(fā)電廠管道應力計算的主要工作是驗算管道在內壓、自重和其他外載作用下所產生的一次應力和在熱脹、冷縮及位移受約束時所產生的二次應力；判斷計算管道的安全性、經濟性、合理性，以及管道對設備產生的推力和力矩應在設備所能安全承受的范圍內。8.2 常用的規(guī)范 DL/T 5366-2006 《火力發(fā)電廠汽水管道應力

51、計算技術規(guī)程》；ASME B31.1 動力管道,8.0 管道的應力分析,8.3 一般要求 溫度高的管道應進行應力分析計算。進行電算的主管道與多分支管道應聯合計算，當主管與支管的剛度比大于7時（EI（主管）/EI（支管）>7）支管可不必與主管聯合電算。 8.4 計算軟件CEASAR II東北電力設計院開發(fā)的有限元計算程序Glif西北電力設計院開發(fā)的組合單元計算程序華東電力設計院引進并開發(fā)的4020程序長沙優(yōu)易

52、軟件公司開發(fā)的管道應力分析軟件PIPENET,,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,支吊架設計遵守的主要標準,DL/T 5054-1996 《火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定》；DL/T 5366-2006 《火力

53、發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)程》；GB/T 17116 《管道支吊架》 還有部分國外標準以及這些標準的相關標準的規(guī)定，同時還應滿足其它有關電力行業(yè)標準的規(guī)定。,,一般規(guī)定,管道支吊架的設計的一般規(guī)定（1）管道支吊架的設置和選型應根據管道系統的總體布置綜合分析確定； （2）確定支吊架間距時，應考慮管道荷載的合理分布，并滿足管道強度、剛度、防止振動和疏放水的要求。 （3）支吊架必須支承在可靠的構筑物上，應便于施工，且不影響鄰近

54、設備檢修及其他管道的安裝和擴建。（4）支吊架零部件應有足夠的強度和剛度，結構簡單，并應采用典型結構和元件。,,一般規(guī)定,（5）管道吊架的螺紋拉桿應有足夠的調整長度。（6）在任何工況下管道吊架拉桿可活動部分與垂線的夾角，剛性吊架不得大于3°，彈性吊架不得大于4°，當上述要求不能滿足時，應偏裝或裝設滾動裝置。（7）為了減小水平位移對支吊架的影響，可采用根部偏裝或管部偏裝。 （8）位移或位移方向不同的吊點，不得合

55、用同一套吊架中間連接件。,,一般規(guī)定,（9）吊架吊桿的最小直徑為10mm，且限于DN≤50的管子上使用。對于DN≥65的管子，吊桿直徑不得小于12mm。 （10）垂直管道剛性吊架的每一側應按該吊點的全荷載考慮。 （11）宜在垂直管道重心上方設剛性支吊架。（12）水平彎管兩端的支吊架應使其中的一個盡量靠近起彎點。,支吊架型式,(1）承受管道荷載 恒力支吊架：用于管道垂直位移較大或需要限制轉移荷載的支吊點。彈簧支吊架：用于有垂直位

56、移的支吊點。剛性吊架：用以承受管道自重荷載并約束管系在支吊點處垂直位移，即不允許有垂直位移的支吊點。 滑動支架：將管道支承在滑動底板上，用以承受管道自重荷載并約束管系在支吊點處垂直位移的支架。滾動支架：用以承受管道自重荷載并約束管系在支吊點處垂直位移，且需減小支架摩擦力的支撐點。,,支吊架型式,（2）限制管道位移 導向裝置：用以引導管道某方向位移而限制其他方向位移的地方。用于水平管道的導向裝置也可承受管道的自重荷載。限位裝置：

57、用于管道上需要限制某個或幾個方向位移的地方。固定支架：用于管道上不允許有任何方向的線位移和角位移的支承點。,支吊架型式,（3）控制管道振動減振裝置：用于管道上需要防止振動的地方，允許其對管道熱脹冷縮有一定的影響。阻尼裝置：用于管道上需承受地震荷載、沖擊荷載或控制管道高速振動位移的地方。它不影響管道熱脹冷縮,支吊架布置需注意的問題,（1）設備接口附近的支吊架間距和型式，除符合管道的強度、剛度和防振要求外，還應使設備接口所承受的管道最

58、大推力和力矩在允許范圍內，且不應限制設備接口位移。（2）在靠近集中荷載(如閥門、三通等)處宜布置支吊架。（3）裝設波紋管補償器或套筒補償器的管道，應根據管道補償需要和補償器性能，設置固定支架和導向裝置，將管道熱位移正確地引導到補償器處，并應滿足補償器制造廠的要求。,支吊架布置需注意的問題,（4）安全閥排汽管道的自重和排汽反力應由支吊架承受；對于開式排放系統，當閥管上不設支吊架時，應對安全閥進出口接管和法蘭進行強度核算。（5）在П形

59、補償器兩側適當位置宜設置導向裝置。（6）當設備接口承受過大的管道推力或力矩時，如裝設限位裝置，其位置及限位方向應通過計算確定。,支吊架布置需注意的問題,（7）垂直管道穿過各層樓板和屋頂時，在孔洞周圍應有防水措施；穿過屋頂的管道應裝設防雨罩。室外管道吊架的拉桿，在穿過保溫層處應裝設防雨罩。 （8）水平拐彎處兩端管道的支吊架其中之一盡量靠近彎頭設置。（9）彈簧的荷載變化系數不宜大于25%。,水平管道支吊架間距,水平管道支吊架間距的確定

60、 確定支吊架間距時，應考慮管道荷載的合理分布并滿足疏放水的要求。 水平直管道上的支吊架間距應滿足剛度條件和強度條件。（1）剛度條件 剛度條件是要滿足疏放水的要求和控制固有頻率，從而控制管道自重產生的彎曲撓度。GB/T 17116 《管道支吊架》中規(guī)定鋼管道的彎曲撓度不宜大于2.5mm。,,水平管道支吊架間距,（2）強度條件 強度條件是控制管道自重產生的彎曲應力，使管道的持續(xù)外載當量應

61、力在允許范圍內。GB/T 17116 《管道支吊架》中規(guī)定鋼管道自重應力不宜大于16MPa。（3）水平直管道的支吊架間距宜取按彎曲應力、撓度和固有頻率三個條件求得的支吊架間距的最小值。 在水平管道方向改變處，兩支吊點之間的管子展開長度不應超過水平直管支吊架間距的3/4，其中一個支吊架宜盡量靠近彎管或彎頭的起彎點。,,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道

62、附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防進水導則介紹11.0 保溫油漆,汽輪機防進水,規(guī)程規(guī)范《火力發(fā)電廠汽輪機防進水和冷蒸汽導則》 DL/T 834－2003 《Practices for the prevention of water damage to steam turbines used for electric power generation》 A

63、SME TDP-1,注意事項,主汽管道坡度方向應順汽流方向；坡度不得小于0.004所有低位點（冷態(tài)、熱態(tài)）均應加疏水，且每個疏水應單獨接入凝汽器，不得采用疏水轉注或合并；疏水閥應采用動力操作，且執(zhí)行器失去動力源時，疏水閥應處于開啟狀態(tài)；冷段管道所有低位點（冷態(tài)、熱態(tài)）均應加疏水，所有疏水均應加裝帶水位測點的疏水收集器，疏水收集器內徑不得小于6英寸，疏水管道內徑不得小于2英寸，且每個疏水應單獨接入凝汽器，不得采用疏水轉注或合并；,,

64、注意事項,汽輪機與抽汽逆止閥（或電動閥）之間靠近閥門處必須設疏水點，逆止閥和電動閥之間必須設疏水點；所有低位點必須設疏水，所有疏水不得采用疏水轉注或合并，必須單獨接入凝汽器； 給水回熱系統設計要求，必須保證下面a和b或a和c的組合； a 加熱器殼體的自動疏水系統； b 給水加熱器和汽輪機之間抽汽管道上的自動關斷閥； c 進入給水加熱器殼體和管側所有水管道上的自動關斷閥；,注意事項,汽輪機與軸封蒸汽聯箱之間的

65、軸封蒸汽管道應使疏水坡向聯箱，其最小坡度不得小于0.02；至汽輪機軸封供汽系統的供汽管道必須坡向供汽汽源，其最小坡度不得小于0.06；至軸封加熱器的漏汽管道應使疏水坡向軸封加熱器，其最小坡度不得小于0.02。,目錄,1.0 概述2.0 電廠管道設計常用標準3.0 管道材料4.0 設計參數5.0 管道的選擇6.0 管道附件的選擇7.0 管道及附件的布置8.0 管道的應力分析 9.0 管道支吊架的設計 10.0汽輪機防

66、進水導則介紹11.0 保溫油漆,保溫油漆,執(zhí)行的規(guī)范 DL/T 5072－2007 《火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)程》及有關國家標準 基本規(guī)定 具有下列情況之一的設備、管道及其附件必須按不同要求予以保溫：外表面溫度高于50℃且需要減少散熱損失者；要求防凍、防凝露或延遲介質凝結者；工藝生產中不需保溫的、其外表面溫度超過60℃，而又無法采取其他措施防止燙傷人員的部位。,保溫油漆,防燙傷保溫的部位：管道距地面或平臺的高度小于210

67、0mm；靠操作平臺水平距離小于750mm；保溫材料外表面溫度：環(huán)境溫度不高于27℃時，設備和管道保溫結構外表面溫度不應超過50℃；環(huán)境溫度高于27℃時，保溫結構外表面溫度可比環(huán)境溫度高25℃。對于防燙傷保溫，保溫結構外表面溫度不應超過60℃。 保溫層厚度計算：為了減少保溫結構散熱損失，保溫層厚度應按經濟方法計算，并且保溫結構外表面散熱損失不得超過標準的規(guī)定值。,保溫油漆,保溫結構：保溫結構由保溫層和保護層組成。對于地溝內管道以及處