压力管道审核-动力管道课件.ppt

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1、压力管道审核-动力管道,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,1.0 概述,1.1 动力管道 按国家质检局发布的压力容器压力管道设计许可规则（TSG R100

2、1-2008）中的规定，压力管道类别中分有GD类（动力管道）：火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划分为GD1级、GD2级。GD1级：设计压力6.3MPa，或者设计温度400的管道。GD2级：设计压力6.3MPa，且设计温度400的管道。,1.0 概述,1.2 火力发电厂常规机组参数临界参数：在工程热力学中，水在临界状态点的参数是压力22.115MPa，温度374.15。,1.0 概述,1.0 概述,1.3 火力发电厂主要汽水管道火力发电厂主要汽水管道有：主蒸汽管道、再热热段、再热冷段、高压给水、凝结水等管道。,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计

3、参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,2.0 电厂管道设计常用标准,GB 5004994 小型火力发电厂设计规范DL 50002000 火力发电厂设计技术规程DL/T 50541996 火力发电厂汽水管道设计技术规定DL/T 53662006 火力发电厂汽水管道应力计算技术规程GB 502292006 火力发电厂与变电站设计防火规范DL/T 7152000火力发电厂金属材料选用导则DL 4382000 火力发电厂金属技术监督规程DL/T 4412004 火力发电厂高温

4、高压蒸汽管道蠕变监督规程,2.0 电厂管道设计常用标准,DL/T 8342003 火力发电厂汽轮机防进水和冷蒸汽导则DL/T 8692004 火力发电厂焊接技术规程DL/T52042005 火力发电厂油气管道设计规程GB 500162006 建筑设计防火规范GB 500282006 城镇燃气设计规范DL/T 50722007 火力发电厂保温油漆设计规程GB 500292003 压缩空气站设计规范GB/T 171161997 管道支吊架ASME B31.1 POWER PIPING,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的

5、选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,3.0 管道材料,3.1 钢铁基本知识Fe 的晶格形式：体心、面心立方排列：铁、铁、铁 碳的存在形式：固溶体、铁素体、奥氏体、渗碳体、石 墨。铁碳合金相图 热处理：淬火、回火、退火及化学热处理,3.0 管道材料,3.1 钢铁基本知识金属材料的基本性能:机械性能、耐腐蚀性能、物理性能、制造工艺性能和经济性。温度对金属材料性能的影晌：高温：材料的蠕变及应力松弛、球化和石墨化、高温氧化 低温：脆性转变温度。低温冲击韧性冲击功）,3.0 管道材料,3.1钢铁基本知识3.1.1

6、铸铁:灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁3.1.2 碳素钢：普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢3.1.3 合金钢：结构钢、工具钢、特种钢3.1.4 常用金属材料技术条件标准,3.0 管道材料,3.2 电厂管道用钢要求电厂管道用钢均为专用钢，其冶炼方式、化学成分、尺寸公差、对S、P、非金属夹杂、力学性能指标、应变时效敏感性等都有特殊的要求。所用钢材应符合国家有关标准。电厂管道用钢的要求必须满足以下要求：使用温度下的高温强度；良好的高温组织稳定性；热疲劳性能和蠕变疲劳性能；蒸汽侧抗氧化性能；优良的焊接性能,3.0 管道材料,3.3 常用钢材及其推荐使用温度：,3.0 管道材料,3.0 管道材料,3.

7、4 管道用钢材的许用应力钢材的许用应力，应根据钢材的有关强度特性取下列三项中的最小值：b20/3，st/1.5或st(0.2%)/1.5，Dt/1.5其中 b20钢材在20时的抗拉强度最小值，MPa；st钢材在设计温度下的屈服极限最小值，MPa；st(0.2%)钢材在设计温度下残余变形为0.2%时的屈服极限最小值，MPa；Dt钢材在设计温度下105h持久强度平均值，MPa。,3.0 管道材料,3.5 常用管道标准GB3087-2008 低中压锅炉用无缝钢管GB5310-2008 高压锅炉用无缝钢管GB8163-1999 输送流体用无缝钢管GB/T3091-2008 低压流体输送用焊接钢管GB/

8、T17395-1998 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差DIN17175 高温用无缝钢管;采购技术条款ASTM/ANSI B31.1 动力管道,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,4.0设计参数,4.1 设计压力的确定 管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力。对于水管道，设计压力的取用，应包括水柱静压的影响，当其低于额定压力的3%时，可不考虑。根据工程实际情况按照合同、所在地

9、及最新规程等确定。,4.0设计参数,4.1 设计压力的确定主蒸汽管道2006年应规：“对于单元机组（即一台锅炉和一台汽轮机）上装设能控制集箱蒸汽压力的自动燃烧设备的锅炉，主蒸汽管道的设计压力至少等于主汽门进口处设计压力的105，或不小于任何安全阀整定压力下限值的85，或不小于管道系统任何部位预期的最大持续运行压力。取上述三者中的最大值。对于与过热器出口集箱相连接的主蒸汽管道，除上述规定外设计压力不应小于过热器安全阀整定压力的下限值或任何汽包安全阀整定压力下限值的85，取两者中的较大值。”,4.0设计参数,4.1 设计压力的确定美国ASME B31.11999版（ASME B31.1-2004）

10、动力管道：“122.1.1(A)：设计压力和温度的选择，要足以超过任何预期的，并非一定为连续的运行工况，以允许在超压保护装置不动作时仍能可靠运行。122.1.2A4中指出：对于单元机组并备有对应集箱蒸汽压力的自动燃烧控制设备的锅炉，蒸汽管道设计压力不应小于主汽门进口处设计压力加5%，或不小于任何汽包安全阀整定值下限的85%，或不小于管道系统任何部位预期的最小持续压力，取以上三者中的最大值。材料许用应力值不应大于预期的蒸汽温度下的允许值。对于直流炉，其设计压力也不应小于预期的最大持续运行压力。”,4.0设计参数,4.1 设计压力的确定1996年管规：“（主蒸汽管道）取用锅炉过热器出口的额定工作压

11、力或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力。当锅炉和汽轮机允许超压5%(简称5%OP)运行时，应加上5%的超压值。”应根据工程所在国家或合同要求遵守的标准情况确定如何选择主蒸汽压力。对于中国国内超临界及以下参数的机组，建议按照96管规。其余管道的设计压力按照2006应规。,4.0设计参数,4.2 设计温度的确定 设计温度是指管道运行中内部介质的最高工作温度。管规和应规中对火电厂中的主要管道也规定了设计温度的选取原则，二者基本一致。具体规定见应规,4.0设计参数,4.3 管道的公称压力和公称通径 管道参数等级用公称压力表示，符号为PN，压力等级应符合国家标准管道元件公称压力(GB1048)规定的系列；管

12、道参数等级也可用标注压力和温度的方法来表示，如P5414系指设计温度为540，压力为14MPa。管道的公称通径用符号DN表示，通径等级应符合国家标准管道元件的公称通径(GB1047)规定的系列。,4.0设计参数,管子和管件的允许工作压力与公称压力可按下式换算：式中允许的工作压力，MPa；钢材在设计温度下的许用应力，MPa；公称压力对应的基准应力，系指钢材在 200下的许用应力，MPa；公称压力。,4.0设计参数,4.4 水压试验 管道安装完毕，必须对管道系统进行严密性检验。水压试验用于检验管子和附件的强度及检验管系的严密性。水压试验的压力（表压），应不小于1.5倍的设计压力，且不得小于0.2M

13、Pa。水压试验用水温度应不低于5，不大于70，环境温度不得低于5。水压试验用水水质，必须清洁且对管道系统材料的腐蚀性要小。对于奥氏体不锈钢管道必须采用饮用水，且氯离子含量不超过25mg/L。,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,5.0 管道的选择,主要管子类别选择无缝钢管适用于各类参数的管道。低温再热蒸汽管道可采用高质量焊接钢管。PN2.5及以下参数的管道，也可选用电焊钢管。低压流体输送用焊接

14、钢管，仅适用于PN1.6及以下，设计温度不大于200的介质,5.0 管道的选择,计算步骤：根据流速计算内径薄壁管判断计算最小壁厚计算壁厚取用壁厚,5.0 管道的选择,5.1 管道管径的选择 单相流体的管道，根据推荐的介质流速，按下列公式计算：Di=594.7 或 Di=18.81式中 Di管道内径，mm；G介质质量流量，t/h；v 介质比容，m3/kg；w介质流速，m/s；Q 介质容积流量，m3/h。,介质流速,电厂汽水管道推荐的管道介质流速,5.0 管道的选择,5.3 壁厚计算对于 的管子，在设计压力和设计温度下所需的最小厚度，按外径或内径公式（根据制造要求确定）计算：,5.0 管道的选择,

15、5.3 壁厚计算直管的最小壁厚 按管子外径确定壁厚时：直管的最小壁厚sm为：sm式中 sm直管的最小壁厚，mm；Do管子外径，取用公称外径，mm；许用应力的修正系数；Y温度对计算管子壁厚公式的修正系数；考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度，mm。,5.0 管道的选择,5.3 壁厚计算直管的最小壁厚按管子内径确定壁厚时：直管的最小壁厚sm为：式中 sm直管的最小壁厚，mm；Di管子外径，取用公称外径，mm；许用应力的修正系数；Y温度对计算管子壁厚公式的修正系数；考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度，mm,5.0 管道的选择,5.3 壁厚计算直管的计算壁厚直管的计算壁厚公式：sc=sm+c式中

16、 sc直管的计算壁厚，mm；c直管壁厚负偏差的附加值，mm。对于外径管：c=m壁厚允许负偏差，。按有关规范选取，如GB5310、GB3087等。,5.0 管道的选择,5.3 壁厚计算直管的计算壁厚直管的计算壁厚公式：sc=sm+c式中 sc直管的计算壁厚，mm；c直管壁厚负偏差的附加值，mm。对于外径管：c=m壁厚允许负偏差，。按有关规范选取，如GB5310、GB3087等。,5.0 管道的选择,5.3 壁厚计算管道取用壁厚 对于外径无缝管，管道取用壁厚是在计算壁厚的基础上，考虑一定对口余量，向上圆整到管道壁厚标准系列。对于焊接管，管道取用壁厚是在计算壁厚的基础上，考虑一定对口余量，向上圆整到

17、相应板材壁厚标准系列。内径控制管 取用壁厚计算壁厚0.5（0.25内径正偏差）。外径管：取用壁厚计算壁厚0.5外径正偏差。,5.0 管道的选择,5.4 弯管(弯头)壁厚 计算 弯管(弯头)任何一点的实测最小壁厚，不得小于弯管(弯头)相应点的计算壁厚。由于弯制过程中，弯管外侧受拉伸变形后壁厚要减薄，减薄量的大小与弯管的弯曲半径和弯制工艺水平有关，所以，在用作弯制弯管的直管段的壁厚，必须大于相连直管允许的最小壁厚，且有一定的裕度以补偿弯制过程中的减薄量，就是说留的裕度应大于弯制工艺上可能产生的最大减薄量。,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的

18、选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,6.0 管道附件的选择,弯管、弯头、异径管、三通、封头与堵头的材料应与所连接的管材一致。设备的反法兰与设备法兰一致。阀门的法兰与阀门压力等级一致。,6.0 管道附件的选择,6.1 法兰 选配法兰应遵照国家标准。当需要选配特殊法兰时，除应核对接口法兰的尺寸外，还应保证所选用的法兰厚度不小于连接管道公称压力下国家标准法兰的厚度。对于设计温度300及以下且PN2.5的管道，应选用平焊法兰；对于设计温度大于300或PN4.0的管道，应选用对焊法兰；管道法兰

19、垫片不得采用石棉材料。,6.0 管道附件的选择,6.2 弯管及弯头 对于PN6.3的管道，应采用中频加热弯管，根据布置情况也可采用符合国家标准（或行业标准）的弯头；PN6.3的管道可采用热成型的弯头；PN1.0、DN50的管道可采用冷弯弯管；纵缝热成型弯头用于PN2.5的管道上，弯曲半径为DN50mm。,6.0管道附件的选择,6.3 异径管 钢板焊制异径管宜用在PN2.5的管道上；钢管模压异径管可用在PN4.0的管道上。,6.0管道附件的选择,6.4 三通 公称压力PN2.5及以下压力参数在满足补强要求的前题下可以采用直接连接，公称压力高于PN2.5的支管连接必须采用三通连接。亚临界以下机组的

20、主蒸汽管道、热段及冷段管道、主给水管道均采用挤压或焊接三通；厚壁加强焊接三通应采用工厂加工，不应现场制作；不宜采用单筋加强焊制三通。,6.0管道附件的选择,6.5 阀门 在下列情况下工作的阀门，需装设电动或气动驱动装置：按生产过程的控制要求，需要频繁启闭或远方操作的阀门；装设位置手动难以实现的阀门；扭转力矩较大，或开关时间较长的阀门；有联锁控制要求的阀门。,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,

21、7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.1 基本原则管道的布置应满足工艺流程的要求。管道的布置应满足安装、运行操作及维修的要求。应合理规划各工艺系统的管道布置，做到整齐有序，可能条件下的美观。厂房内管道的布置应结合设备布置及建筑结构情况进行，充分利用建筑结构设置管道的支吊装置。厂房外（厂区）管道的布置应考虑道路、消防、环境条件等方面的要求。管道的布置应控制管道的振动。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.2 一般规定汽水管道宜架空布置。汽水管道的布置应使管系任何一点的应力值在允许的范围内。汽水管道附件（阀门、流量测量装置、蠕变测量截面等）的布置应便于操作、维护和检测。蒸

22、汽管道或其他热管道的布置应考虑对易燃、可燃介质管道的影响。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3 管道的净空高度及净间距7.1.3.1.管道跨越各类通道的净空距离，应考虑管道位移影响，并符合下列规定：当管道横跨人行通道上空时，管子外表面或保温表面与通道地面(或楼面)之间的净空距离，应不小于2000mm。当通道需要运送设备时，其净空距离必须满足设备运送的要求。当管道横跨扶梯上空时(见管规)，管子外表面或保温表面至管道正下方踏步的距离H应不小于2200mm，至扶梯倾斜面的垂直距离h，应根据扶梯倾斜角 的不同，分别不小于管规表所列数值：当管道在直爬梯的前方横越时，管子外表面或保温表面

23、与直爬梯垂直面之间净空距离，应不小于750mm。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3 管道的净空高度及净间距7.1.3.2 布置在地面(或楼面、平台)上的管道与地面之间的净空距离，应符合下列规定：不保温的管道：管子外壁与地面的净空距离，不小于350mm。保温的管道：保温表面与地面的净空距离，除特殊要求外不小于300mm。管子靠地面侧没有焊接要求时，上述净空距离可适当减小。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3.3管道与墙、梁、柱及设备之间的净空距离，应符合下列规定：不保温的管道：管子外壁与墙之间的净空距离不小于200mm。保温的管道：保温表面与墙之间的净空距离

24、不小于150mm。管道与梁、柱、设备之间的局部距离，可按管道与墙之间的净空距离减少50mm。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3.3管道与墙、梁、柱及设备之间的净空距离，应符合下列规定：对于平行布置的管道，两根管道之间的净空距离，应符合下列规定：不保温的管道：两管外壁之间的净空距离，不小于200mm。保温的管道：两管保温表面之间的净空距离，不小于150mm。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.3.4 当管道有冷热位移时，24款规定的各项间距，在考虑管道位移后应不小于50mm。7.1.3.5 多层管廊的层间距离应满足管道安装要求。,7.0 管道及附件的布置,7.

25、1 管道布置7.1.4管道布置要求7.1.4.1管道的布置中应避免下述情况：介质的主流在三通内变换方向。小管径与大管径或与刚度较大的管子连接，小管径管子应具有足够的柔性。,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 大容量机组的主蒸汽管道和再热蒸汽管道宜采用单管或具有混温措施的管道布置，当主蒸汽管道、再热蒸汽管道或背压机组的排汽管道为偶数时，宜采用对称式布置。7.1.4.3 存在两相流动的管道，当介质流动由下向上时，宜先水平走向，后垂直布置；当介质流动由上向下时，宜先垂直走向，后水平布置。7.1.4.4 弯管两端应有直管段。连续弯管两弯管中间应有直管段。其长

26、度应符合弯管标准。,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 当蒸汽管道或其他热管道布置在油管道的阀门、法兰或其他可能漏油部位的附近时，应将其布置于油管道上方。当必须布置在油管道下方时，油管道与热管道之间，应采取可靠的隔离措施。7.1.4.6 与水泵连接的入口管道布置应满足泵净正吸入压头（气蚀余量）的要求。,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.5 水平管道的安装坡度:应根据疏放水的要求和防止汽机进水的要求确定。并考虑管道冷、热态位移对坡度的影响，此时，管道的位移可按设计压力下的饱和温度计算。各类管道的最小疏放水坡度，不小于下列数值：蒸汽管道：

27、温度小于430时 0.002 温度大于和等于430时 0.004 水管道 0.002 疏水、排污管道 0.003 单元机组前置泵前的低压给水管道 0.15,7.0 管道及附件的布置,7.1 管道布置7.1.6地沟内的管道:宜采用单层布置。当采用多层布置时，可将小管或压力高的、阀门多的管道布置在上面。各种净空应符合下列规定：不保温的管道管子外壁至沟壁的净空距离100150mm；管子外壁至沟底的净空距离不小于200mm；相邻两管外壁之间的净空距离，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地沟内的管道:保温的管道，在考虑冷、热位移条件

28、下，除保证上述净空距离外，且保温后的净空距离不小于50mm。多层布置时，上层管道应有一个不小于400mm的水平间距。7.1.7排汽管道出口喷出的扩散汽流，不应危及工作人员和临近设施，排汽口离屋面（楼面或平台）的高度应不小于2.5m；,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.1两个成型附件相连接时，宜装设一段直管，其长度可按下列规定选用：对于DN150的管道，不小于150mm；对于500DN150的管道，不小于200mm；对于DN500的管道，不小于500mm；,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.2在三通附近装设异径管时，对于汇流三通，异径管应布置在汇流前的管道上；对于

29、分流三通，异径管应布置在分流后的管道上；水泵入口水平管道上的偏心异径管，当泵入口管道由下向上水平接入泵时，应采用偏心向下布置；当泵入口管道由上向下水平接入泵时，应采用偏心向上布置。,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.3 阀门的布置要求：阀门应布置在便于操作、维护和检修的地方。重型阀门和较大的焊接式阀门，宜布置在水平管道上，且门杆垂直向上。重型阀门还应考虑起吊的必要措施。对于法兰连接的阀门或铸铁阀门，应布置在弯矩较小处。水平布置的阀门，无特殊要求阀杆不得朝下。,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.3 阀门的布置要求：油系统严禁使用铸铁阀门，各阀门不得水平安装。主要阀

30、门应挂有“禁止操作”警示牌。汽轮机主油箱事故排油阀应设两个钢质截止阀，其操作手轮应设在距油箱5m以外的地方，并有两个以上的通道，操作手轮不允许加锁，应挂有明显的“禁止操作”标志牌。存在两相流动的管系，调节阀的位置宜接近接受介质的容器。,7.0 管道及附件的布置,7.2 附件布置7.2.4 安全阀的布置：对于主蒸汽和高温再热蒸汽管道上的安全阀，阀门应距上游弯管(头)起弯点不小于8倍管子内径的距离；两个或两个以上安全阀布置在同一管道上时，其间距沿管道轴向应不小于相邻安全阀入口管内径之和的1.5倍。当两个安全阀在同一管道断面的周向上引出时，其周向间距的弧长应不小于两安全阀入口内径之和。,7.0 管道

31、及附件的布置,7.2 附件布置7.2.4 安全阀的布置：当排汽管为开式系统，且安全阀阀管上无支架时，安全阀布置应尽可能使入口管缩短，安全阀出口的方向应平行于主管(或联箱)的轴线。在同一根主管(或联箱)上布置有多只安全阀时，应考虑在安全阀的所有运行方式下，其排放作用力矩对主管的影响力求达到相互平衡。,7.0 管道及附件的布置,7.2.5 高温蒸汽管道蠕变截面的设置:应符合DL/T 4412004 火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督规程的规定：蒸汽温度高于450的主蒸汽管道和再热蒸汽管道，应装设蠕变监察段，监察段应设置在靠近过热器和再热器出口联箱的水平管段上实际壁厚最薄的区段，其长度为3m4m；监

32、察段上不允许开孔和安装仪表插座，也不得安装支吊架；主蒸汽管道和再热蒸汽管道的监察段应设置三个蠕变测量截面，测量截面应等间距设置。,7.0 管道及附件的布置,7.2.6 流量测量装置(测量孔板或喷嘴)的设置流量测量装置(测量孔板或喷嘴)前后应有一定长度的直管段。其直管段长度可按管规表5.2.12查取；当流量测量装置的孔径未知，且预计该孔径与管子内径之比值在0.30.5之间时，流量测量装置前后直管段长度，可分别取不小于管子内径的20倍和6倍；流量测量装置前后允许的最小直管段长度内，不宜装设疏水管或其他接管座。,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管

33、道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,8.0 管道的应力分析,8.1 目的 火力发电厂管道应力计算的主要工作是验算管道在内压、自重和其他外载作用下所产生的一次应力和在热胀、冷缩及位移受约束时所产生的二次应力；判断计算管道的安全性、经济性、合理性，以及管道对设备产生的推力和力矩应在设备所能安全承受的范围内。8.2 常用的规范 DL/T 5366-2006 火力发电厂汽水管道应力计算技术规程；ASME B31.1 动力管道,8.0 管道的应力分析,8.3 一般要求 温度高的管道应进行应

34、力分析计算。进行电算的主管道与多分支管道应联合计算，当主管与支管的刚度比大于7时（EI（主管）/EI（支管）7）支管可不必与主管联合电算。8.4 计算软件CEASAR II东北电力设计院开发的有限元计算程序Glif西北电力设计院开发的组合单元计算程序华东电力设计院引进并开发的4020程序长沙优易软件公司开发的管道应力分析软件PIPENET,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,支吊架设计遵守的主

35、要标准,DL/T 5054-1996 火力发电厂汽水管道设计技术规定；DL/T 5366-2006 火力发电厂汽水管道应力计算技术规程；GB/T 17116 管道支吊架 还有部分国外标准以及这些标准的相关标准的规定，同时还应满足其它有关电力行业标准的规定。,一般规定,管道支吊架的设计的一般规定（1）管道支吊架的设置和选型应根据管道系统的总体布置综合分析确定；（2）确定支吊架间距时，应考虑管道荷载的合理分布，并满足管道强度、刚度、防止振动和疏放水的要求。（3）支吊架必须支承在可靠的构筑物上，应便于施工，且不影响邻近设备检修及其他管道的安装和扩建。（4）支吊架零部件应有足够的强度和刚度，结构简单，

36、并应采用典型结构和元件。,一般规定,（5）管道吊架的螺纹拉杆应有足够的调整长度。（6）在任何工况下管道吊架拉杆可活动部分与垂线的夹角，刚性吊架不得大于3，弹性吊架不得大于4，当上述要求不能满足时，应偏装或装设滚动装置。（7）为了减小水平位移对支吊架的影响，可采用根部偏装或管部偏装。（8）位移或位移方向不同的吊点，不得合用同一套吊架中间连接件。,一般规定,（9）吊架吊杆的最小直径为10mm，且限于DN50的管子上使用。对于DN65的管子，吊杆直径不得小于12mm。（10）垂直管道刚性吊架的每一侧应按该吊点的全荷载考虑。（11）宜在垂直管道重心上方设刚性支吊架。（12）水平弯管两端的支吊架应使其中

37、的一个尽量靠近起弯点。,支吊架型式,(1）承受管道荷载 恒力支吊架：用于管道垂直位移较大或需要限制转移荷载的支吊点。弹簧支吊架：用于有垂直位移的支吊点。刚性吊架：用以承受管道自重荷载并约束管系在支吊点处垂直位移，即不允许有垂直位移的支吊点。滑动支架：将管道支承在滑动底板上，用以承受管道自重荷载并约束管系在支吊点处垂直位移的支架。滚动支架：用以承受管道自重荷载并约束管系在支吊点处垂直位移，且需减小支架摩擦力的支撑点。,支吊架型式,（2）限制管道位移 导向装置：用以引导管道某方向位移而限制其他方向位移的地方。用于水平管道的导向装置也可承受管道的自重荷载。限位装置：用于管道上需要限制某个或几个方向位

38、移的地方。固定支架：用于管道上不允许有任何方向的线位移和角位移的支承点。,支吊架型式,（3）控制管道振动减振装置：用于管道上需要防止振动的地方，允许其对管道热胀冷缩有一定的影响。阻尼装置：用于管道上需承受地震荷载、冲击荷载或控制管道高速振动位移的地方。它不影响管道热胀冷缩,支吊架布置需注意的问题,（1）设备接口附近的支吊架间距和型式，除符合管道的强度、刚度和防振要求外，还应使设备接口所承受的管道最大推力和力矩在允许范围内，且不应限制设备接口位移。（2）在靠近集中荷载(如阀门、三通等)处宜布置支吊架。（3）装设波纹管补偿器或套筒补偿器的管道，应根据管道补偿需要和补偿器性能，设置固定支架和导向装置

39、，将管道热位移正确地引导到补偿器处，并应满足补偿器制造厂的要求。,支吊架布置需注意的问题,（4）安全阀排汽管道的自重和排汽反力应由支吊架承受；对于开式排放系统，当阀管上不设支吊架时，应对安全阀进出口接管和法兰进行强度核算。（5）在形补偿器两侧适当位置宜设置导向装置。（6）当设备接口承受过大的管道推力或力矩时，如装设限位装置，其位置及限位方向应通过计算确定。,支吊架布置需注意的问题,（7）垂直管道穿过各层楼板和屋顶时，在孔洞周围应有防水措施；穿过屋顶的管道应装设防雨罩。室外管道吊架的拉杆，在穿过保温层处应装设防雨罩。（8）水平拐弯处两端管道的支吊架其中之一尽量靠近弯头设置。（9）弹簧的荷载变化系

40、数不宜大于25%。,水平管道支吊架间距,水平管道支吊架间距的确定 确定支吊架间距时，应考虑管道荷载的合理分布并满足疏放水的要求。水平直管道上的支吊架间距应满足刚度条件和强度条件。（1）刚度条件 刚度条件是要满足疏放水的要求和控制固有频率，从而控制管道自重产生的弯曲挠度。GB/T 17116 管道支吊架中规定钢管道的弯曲挠度不宜大于2.5mm。,水平管道支吊架间距,（2）强度条件 强度条件是控制管道自重产生的弯曲应力，使管道的持续外载当量应力在允许范围内。GB/T 17116 管道支吊架中规定钢管道自重应力不宜大于16MPa。（3）水平直管道的支吊架间距宜取按弯曲应力、挠度和固有频率三个条件求得

41、的支吊架间距的最小值。在水平管道方向改变处，两支吊点之间的管子展开长度不应超过水平直管支吊架间距的3/4，其中一个支吊架宜尽量靠近弯管或弯头的起弯点。,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,汽轮机防进水,规程规范火力发电厂汽轮机防进水和冷蒸汽导则 DL/T 8342003 Practices for the prevention of water damage to steam turbines

42、 used for electric power generation ASME TDP-1,注意事项,主汽管道坡度方向应顺汽流方向；坡度不得小于0.004所有低位点（冷态、热态）均应加疏水，且每个疏水应单独接入凝汽器，不得采用疏水转注或合并；疏水阀应采用动力操作，且执行器失去动力源时，疏水阀应处于开启状态；冷段管道所有低位点（冷态、热态）均应加疏水，所有疏水均应加装带水位测点的疏水收集器，疏水收集器内径不得小于6英寸，疏水管道内径不得小于2英寸，且每个疏水应单独接入凝汽器，不得采用疏水转注或合并；,注意事项,汽轮机与抽汽逆止阀（或电动阀）之间靠近阀门处必须设疏水点，逆止阀和电动阀之间必须设疏

43、水点；所有低位点必须设疏水，所有疏水不得采用疏水转注或合并，必须单独接入凝汽器；给水回热系统设计要求，必须保证下面a和b或a和c的组合；a 加热器壳体的自动疏水系统；b 给水加热器和汽轮机之间抽汽管道上的自动关断阀；c 进入给水加热器壳体和管侧所有水管道上的自动关断阀；,注意事项,汽轮机与轴封蒸汽联箱之间的轴封蒸汽管道应使疏水坡向联箱，其最小坡度不得小于0.02；至汽轮机轴封供汽系统的供汽管道必须坡向供汽汽源，其最小坡度不得小于0.06；至轴封加热器的漏汽管道应使疏水坡向轴封加热器，其最小坡度不得小于0.02。,目录,1.0 概述2.0 电厂管道设计常用标准3.0 管道材料4.0 设计参数5.

44、0 管道的选择6.0 管道附件的选择7.0 管道及附件的布置8.0 管道的应力分析 9.0 管道支吊架的设计 10.0汽轮机防进水导则介绍11.0 保温油漆,保温油漆,执行的规范 DL/T 50722007 火力发电厂保温油漆设计规程及有关国家标准 基本规定 具有下列情况之一的设备、管道及其附件必须按不同要求予以保温：外表面温度高于50且需要减少散热损失者；要求防冻、防凝露或延迟介质凝结者；工艺生产中不需保温的、其外表面温度超过60，而又无法采取其他措施防止烫伤人员的部位。,保温油漆,防烫伤保温的部位：管道距地面或平台的高度小于2100mm；靠操作平台水平距离小于750mm；保温材料外表面温度：环境温度不高于27时，设备和管道保温结构外表面温度不应超过50；环境温度高于27时，保温结构外表面温度可比环境温度高25。对于防烫伤保温，保温结构外表面温度不应超过60。保温层厚度计算：为了减少保温结构散热损失，保温层厚度应按经济方法计算，并且保温结构外表面散热损失不得超过标准的规定值。,保温油漆,保温结构：保温结构由保温层和保护层组成。对于地沟内管道以及处在潮湿环境中的低温设备和管道，在保温层外应增设防潮层。油漆：下列情况必须按不同要求进行外部油漆：不保温的设备、管道及其附件；介质温度低于120的保温设备、管道及其附件；支吊架、平台扶梯等（现场制作部分）。,