压力管道审批人员培训动力管道部分课件

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大家好,1,压力管道设计审批人员培训考核班,中国冶金建设协会,2012,年,12,月,7,日,2,GD,类（动力管道）,2012,年,12,月,7,日,3,GD,类管道（动力管道）,压力容器压力管道设计许可规则,TSGR1001,2008,附件,B,压力管道类别、级别：,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,设计压力大于等于,6.3MPa,，或者设计温度大于等于,400,的管道。,GD2,级,设计压力小于,6.3MPa,，且设计温度小于,400,的管道。,注：在钢铁厂中，自备电厂属于火力发电厂，其范围为自备电厂围墙以内（或划定界限范围内），输送蒸汽、汽水两相介质的管道属于,GD,类。自备电厂界限范围以外的输送蒸汽、汽水两相介质的管道属于,GC,类。 对于,CDQ,、及汽动高炉鼓风机中的相关管道也可按,GD,来划分。,4,火力发电厂汽水管道设计技术规定,DL/T5054,1996,适用于火力发电厂范围内主蒸气参数为,27MPa,、,550,（高温再热蒸汽可达,565,）及以下机组的汽水管道设计。,注：设计压力上限，不超过亚临界（,P,13.83MPa,）,发电厂内的热网管道和输送油、空气等介质管道的设计，可参照本规定执行。,本规定不适用于燃油管道、燃气管道、氢气管道和地下直埋管道的设计。,5,一、 火力发电厂各类管道的设计压力,管道设计压力（表压）系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，可以不考虑。,1.,主蒸汽管道,取用锅炉过热器出口额定工作压力或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力。,当锅炉和汽轮机准许超压,5%,运行时，应加上,5%,的超压值。,2.,再热蒸汽管道,取最大计算出力工况下高压缸排汽压力的,1.15,倍。,3.,汽轮机抽汽管道,非调整抽汽管道，取用汽轮机最大计算出力工况下该抽汽压力的,1.1,倍，且不小于,0.1MPa,；,调整抽汽管道，取其最高工作压力。,6,4.,背压汽轮机排汽管道,取其最高工作压力。,5.,减压装置后的蒸汽管道,取其最高工作压力。,6.,与直流锅炉启动分离器连接的汽水管道,取用分离器各种运行工况中可能出现的最高工作压力。,7.,安全阀后排汽管道,应根据排汽管道的水力计算结果确定。,一、火力发电厂各类管道的设计压力,7,8.,高压给水管道, 非调速给水泵出口管道，从前置泵至主给水泵或从主给水泵至锅炉省煤器进口区段，分别取用前置泵或主给水泵特性曲线最高点对应的压力与该泵进水侧压力之和；, 调速给水泵出口管道，从给水泵出口至关断阀的管道，设计压力取用泵在额定转速特性曲线最高点对应的压力与进水侧压力之和；从泵出口关断阀至锅炉省煤器进口区段，取用泵在额定转速及设计流量下泵提升压力的,1.1,倍与泵进水侧压力之和。,9.,低压给水管道, 对于定压除氧系统，取用除氧器额定压力与最高水位时水柱静压之和；,一、火力发电厂各类管道的设计压力,8, 对于滑压除氧系统，取用汽轮机最大计算出力工况下除氧器加热抽汽压力的,1.1,倍与除氧器最高水位时水柱静压之和。,10.,凝结水管道, 凝结水泵进口侧管道，取用泵吸入口中心线至汽轮机排汽缸接口平面处的水柱静压（此时凝汽器内按大气压力），且不小于,0.35MPa,；, 单级泵系统出口侧管道，取用泵出口阀关断情况下泵的扬程与进水侧压力之和。, 两级泵系统的凝结水泵出口侧管道，取用原则同单级泵系统泵出口侧管道,；,一、火力发电厂各类管道的设计压力,9, 两级泵系统的凝结水升压泵出口侧管道，取用两台泵（凝结水泵和凝结水升压泵）出口阀关闭情况下泵的扬程之和。,11.,加热器疏水管道,取用汽轮机最大计算出力工况下抽汽压力的,1.1,倍，且不小于,0.1MPa,。,12.,锅炉排污管道, 锅炉排污阀前或者当排污阀后管道装有阀门或者堵板等可能引起管内压力升高时：,对于定期排污管道，设计压力应不小于汽包上所有安全阀中最低整定压力与汽包最高水位至管道联结点水柱静压之和；,对于连续排污管道，设计压力应不小于汽包上所有安全阀的最低整定压力。,一、 火力发电厂各类管道的设计压力,10, 当锅炉排污阀后不会引起管内压力升高时，排污管道（定排或连排）的设计压力按下表选取：,锅炉排污阀后管道设计压力,MPa(g),13.,给水再循环管道, 采用单元制系统时，进除氧器的最后一道关断阀及其以前的管道，取用相应的高压给水管道的设计压力；其后的管道，对于定压除氧系统，取用除氧器额定压力；对于滑压除氧系统，取用汽轮机最大计算出力工况下除氧器加热抽汽压力的,1.1,倍。, 采用母管制系统时，节流孔板及其以前的管道，取用相应的高压给水管道的设计压力；节流孔板后的管道，当未装设阀门或介质双出路上的阀门不可能同时关断时，取用除氧器的额定压力。,锅炉压力,1.7504.150,4.1516.200,6.20110.300,10.301,管道设计压力,1.750,2.750,4.150,6.200,一、 火力发电厂各类管道的设计压力,11,二、 火力发电厂各类管道的设计温度,设计温度系指管道运行中内部介质的最高工作温度。,1.,主蒸汽管道,取用锅炉过热器出口蒸汽额定工作温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差。温度偏差值，可取用,5,。,2.,再热蒸汽管道,高温再热蒸汽管道，取用锅炉再热器出口蒸汽额定工作温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差。温度偏差值可取用,5,。,低温再热蒸汽管道，取用汽轮机最大计算出力工况下高压缸排汽参数，等熵求取在管道设计压力下的相应温度。,12,3.,汽轮机抽汽管道,非调整抽汽管道，取用汽轮机最大计算出力工况下抽汽参数，等熵求取管道在设计压力下的相应温度；,调整抽汽管道，取用抽汽的最高工作温度。,4.,背压汽轮机排汽管道,取用排汽的最高工作温度。,5.,减温装置后的蒸汽管道,取用减温装置出口蒸汽的最高工作温度。,6.,与直流锅炉启动分离器连接的汽水管道,取用分离器各种运行工况中管道可能出现的汽水最高工作温度。,二、 火力发电厂各类管道的设计温度,13,7.,安全阀排汽管道,排汽管道的设计温度，应根据排汽管道水力计算中相应数据选取。,8.,高压给水管道,取用高压加热器后高压给水的最高工作温度。,9.,低压给水管道, 对于定压除氧器系统，取用除氧器额定压力对应的饱和温度；, 对于滑压除氧器系统，取用汽轮机最大计算出力工况下,1.1,倍除氧器加热抽汽压力对应的饱和温度。,二、 火力发电厂各类管道的设计温度,14,10.,凝结水管道,取用低压加热器后凝结水的最高工作温度。,11.,加热器疏水管道,取用该加热器抽汽管道设计压力对应的饱和温度。,12.,锅炉排污管道,锅炉排污阀前或者当排污阀后管道装有阀门或者堵板等可能引起管内压力升高时，排污管道（定排或连排）的设计温度，取用汽包上所有安全阀中的最低整定压力对应的饱和温度。, 锅炉排污阀后不会引起管内压力升高时，排污管道的设计温度见下表。,二、 火力发电厂各类管道的设计温度,15,锅炉排污阀后管道设计温度,13.,给水再循环管道, 对于定压除氧系统，取用除氧器额定压力对应的饱和温度；, 对于滑压除氧系统，取用汽轮机最大计算出力工况下,1.1,倍除氧器加热抽汽压力对应的饱和温度。,14.,设计安装温度可取用,20,锅炉压力,(MPa),1.7504.150,4.1516.200,6.20110.300,10.301,管道设计温度,(),210,230,255,280,二、 火力发电厂各类管道的设计温度,16,三、火力发电厂管道强度试验压力和严密性试验压力,1.,强度试验压力,管子和附件强度试验压力（表压），按下式确定：,取两者中的较大者。,式中,p,T,试验压力，,MPa,；,p,设计压力，,MPa,；,T,试验温度下材料的许用应力，,MPa,。,t,钢材在设计温度下的许用应力，,MPa,。,2.,严密性试验压力,水压试验的压力（表压），应不小于,1.5,倍设计压力，且不得小于,0.2MPa,。,17,四、 常用国产钢材及其推荐使用温度,钢类,钢号,推荐使用温度（）,准许上限温度（）,备注,碳素结构钢,Q235-A.F,Q235-B.F,0200,250,GB700,Q235-A,Q235-B,Q235-C,0300,350,GB700,Q235-D,-20300,350,GB700,优质碳素结构钢,10,-20425,430,GB3087,20,-20425,430,GB3087,20G,-20430,450,GB5310,普通低合金钢,16Mng,-40400,400,GB713,合金钢,15CrMo,510,550,GB5310,12CrlMoVG,540555,570,GB5310,12Cr2MoWVTiB,540555,600,GB5310,12Cr3MoVSiTiB,540555,600,GB5310,18,五、常用国产钢材所选用的焊条及焊丝,钢材,电焊条,焊丝,种类,代号（类型）,牌号,国际,国际,牌号,国际,相当,碳素钢,（,C,0.3%,）,J421,J420G,J422,J423,J424,J426,J427,E4313,E4300,E4303,E4301,E4320,E4316,E4315,AWSE6013,、,JISD4313,-,JISD4303,JISD4301,JISD6020,JISD6016,-,焊,08,锰高,H08MnA,普通低合金钢,耐热钢,16MnV,、,16Mnr,15Mnr,、,15MnVg,（适用中、厚钢板）,12CrMo(1Cr-1/2Mo),J506,J507,J557,J307,E5016,E5015,E5515-G,E5515-B,2,AWSE7016,、,JISD5016,AWSE701,AWSE8015G,AWSE8015-B,2,JISDT2315,焊,08,锰高,H08MnA,H08CrMoA,H13CrMo,19,钢材,电焊条,焊丝,种类,代号（类型）,牌号,国际,国际,牌号,国标,相当,耐热钢,12CrMoV,(1Cr-1/2Mo-V),R317,R337,E5515-B,2,-V,E5515-B,2,-VNb,H08CrMoV,12Cr2MoWVTiB,(2Cr-1/2Mo-VW),R347,R417,E5515-B,3,-VW,E5515-B,3,-VNb-7,焊,08,铬,2,钼高,H08Cr2MoVNb,12Cr3MoVSiTiB,3Cr-1Mo-VTi,R417,E5515-B,3,-VNb-7,焊,08,铬,2,钼高,H08Cr2MoVNb,H05Cr2Mo1TiRe,12MoVWBSiRe,R347,R417,E5515-B,3,-VWb,E5515-B,3,-VNb-7,焊,08,铬,2,钼,1,焊,08,铬,2,钼钡铌,H08Cr2MNo1,H08Cr2MoVNb,H08CrMoV,不锈钢,0Cr18Ni11Ti,1Cr18Ni9Ti,1Cr19Ni9,1Cr19Ni11Nb,A132,A137,E,0,-19-10,Nb-16,E,0,-19-10,Nb-15,AWSE347-16,AWSE347-15,焊,1,铬,19,镍,9,钛,焊,1,铬,19,镍,10,铌,H1Cr19Ni9Ti,H1Cr19Ni10Nb,五、常用国产钢材所选用的焊条及焊丝,20,六、,管道零件及部件的计算,6.1,承受内压直管的最小壁厚、计算壁厚及取用壁厚计算。,6.2,弯管（弯头）壁厚计算 。,6.3,承受内压异径管壁厚计算。,6.4,主管上未加强孔最大允许直径计算。,6.5,接管座、锻制三通壁厚计算 。,6.6,椭圆封头、球形封头及锥形封头壁厚计算。,6.7,平焊堵头、带加强筋堵头壁厚计算。,6.8,节流孔板孔径计算。,6.9,安全阀选择计算（详见附录,C8,）,21,6.1,承受内压直管的最小壁厚、计算壁厚及取用壁厚计算,1.,直管的最小壁厚,(D,0,/D,i,1.7), 按直管外径确定时：, 按直管内径确定时：,式中,S,m,直管的最小壁厚，,mm,；,D,o,管子外径，取用公称外径，,mm,；,D,i,管子内径，取用最大内径，,mm,；,Y,温度对计算管子壁厚公式的修正系数；,许用应力的修正系数；,考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度，,mm,。,22,2.,直管的计算壁厚,式中,S,c,直管的计算壁厚，,mm,；,C,直管壁厚负偏差的附加值，,mm,。,3.,直管的取用壁厚, 对于以外径,壁厚标示的管子，应根据直管的计算壁厚，按管子产品规格中公称壁厚系列选取；, 对于以最小内径,最小壁厚标示的管子，应根据直管的计算壁厚，遵照制造厂产品技术条件中有关规定，按管子壁厚系列选取。, 任何情况下，管子的取用壁厚均不得小于管子的计算壁厚。,6.1,承受内压直管的最小壁厚、计算壁厚及取用壁厚计算,23,6.2,弯管壁厚计算,1.,弯管壁厚计算, 弯管（弯头）外弧最小壁厚,S,m,按下式计算：, 弯管（弯头）内弧最小壁厚,S,m,按下式计算：,式中,R,弯管（弯头）弯曲半径，,mm,；,许用应力的修正系数；,p,设计压力，,MPa,；,D,o,管子外径，,mm,；,t,钢材在设计温度下的许用应力，,MPa,；,24,Y,温度对计算管子壁厚公式的修正系数；,考虑腐蚀的附加厚度，,mm,，可取,0.5mm,，对某些腐蚀较重的管道还要适当增加。, 弯管任何一点的实测最小壁厚不得小于弯管相应点的计算壁厚，且外侧壁厚不得小于相连直管允许的最小壁厚。,6.2,弯管壁厚计算,25,6.3,承受内压异径管壁厚计算,异径管（大端）最小壁厚,S,m,按下式计算：,或,二者取较大值。,式中,D,m,异径管的平均直径，应为距大端,l,处的圆锥端平均直径；,半锥角，应小于,15,考虑腐蚀的壁厚附加值。,26,6.4,主管上未加强孔最大允许直径计算,当开孔直径大于最大允许直径时，应按规定进行补强，主管上未加强孔最大允许直径计算如下：,计算,式中,K,最小壁厚与有效壁厚之比，说明管壁的富裕系数；,D,i,主管内径，,mm,；,S,e,主管有效壁厚，,mm,，,S,e,=S-C,。,K 0.4,，主管无需补强,K 0.4,，从附录,C,图中查取允许开孔,d,值。,27,6.5,接管座、锻制三通壁厚计算,接管座、锻制三通的壁厚计算按面积补强法进行，即主管上开孔挖去的在纵断面上的金属面积，应由主、支管在有效补强区内补强的金属面积及焊缝金属断面积之和来补偿，其条件式为：,式中,F,在通过主、支管中心线的纵断面上开孔挖去的金属面积，,mm,2,；,F,1,在通过主、支管中心线的纵断面上的主管补强面积，,mm,2,；,F,2,在通过主、支管中心线的纵断面上的支管补强面积，,mm,2,；,F,3,在通过主、支管中心向的纵断面上的焊缝金属断面积，,mm,2,。,28,6.6,椭圆封头、球形封头及锥形封头壁厚计算,1.,椭球形封头壁厚计算,取两者中的较大者。,式中,S,m,封头最小壁厚，,mm,；,K,p/,t,比值有关的校正系数；,许用应力的修正系数；,考虑工艺减薄量的附加厚度，工艺减薄量与制造长的工艺过程和操作技术有关，可通过试验或与制造厂协商确定。,或,29,2.,球形封头壁厚计算,取两者中的较大者。,对于无腐蚀汽水管道上所用的球形封头，可取,=0.15,S,m,。,3.,锥形封头壁厚计算, 锥形封头壁厚计算与异径管壁厚计算相同。, 锥形封头的半锥顶角很大（,=60,），所以，与管道连接处应局部补强。,6.6,椭圆封头、球形封头及锥形封头壁厚计算,或,30,6.7,平焊堵头、带加强筋堵头壁厚计算,1.,平堵头壁厚计算,式中,p,设计压力,MPa,；,t,钢材在设计温度下的许用应力,MPa,；,S,c,平堵头计算壁厚,mm,；,K,与堵头结构有关的系数，按附录中表,C5.4,选取。,31,2.,带加强筋堵头壁厚计算,式中符号同上。,带加强筋堵头可用于,DN,400,的低压管道上，为使堵板有足够的稳定性和承载能力，板厚取用值可比值,S,c,适当加厚，一般不小于,20mm,。,6.7,平焊堵头、带加强筋堵头壁厚计算,32,1.,水管道上的节流孔板,可按下式计算：,式中,d,k,节流孔板的孔径，,mm,；,G,通过孔板的流量，,t/h,；,水的密度，,kg/m,3,；,p,孔板前后压差，,MPa,。,6.8,节流孔板孔径计算,33,2.,蒸汽管道上的节流孔板,蒸汽临界流动时，节流孔板孔洞面积可按下式计算：,式中,F,*,k,临界流动时，节流孔板孔洞面积，,mm,2,；,G,通过孔板的流量，,t/h,；,p,0,，,T,0,孔板前的滞止压力和滞止温度，,MPa,及,K,；,g,重力加速度，取为,9.81m/s,2,；,R,气体常数，对于水蒸汽取,47,；,K,系数，可按绝热指数,k,值计算或查附录表,C7.2-1,；,流量系数，应根据孔形和压差试验确定（查附录表,C7.2-2,）。,6.8,节流孔板孔径计算,34,蒸汽亚临界流动时，孔洞面积确定如下：,式中,F,*,k,临界流动条件下所需的孔洞面积，,mm,2,；,q,比流量。,6.8,节流孔板孔径计算,35,七、,管道附件的选择,1.,法兰组件, 对于设计温度,300,及以下且,PN25,的管道，应选用平焊法兰；, 对于设计温度大于,300,或,PN,40,的管道，应选用对焊法兰。,2.,弯管及弯头, 对于,PN63,的管道，应采用中频加热弯头，也可以采用符合国家标准（或行业标准）的弯头。,PN,10,、,DN,50,的管道，可采用冷弯弯头。,PN,63,的管道宜采用热成型的弯头。, 纵缝热成型弯头宜用于,PN25,的管道上，其弯曲半径为,DN+50mm,。,36,3.,异径管, 钢管焊制异径管宜用在,PN25,的管道上；, 钢管模压异径管可用在,PN40,的管道上。,4.,封头和堵头, 宜采用椭球形封头和球形封头，也可采用对焊堵头。,PN 25,的管道可采用平焊堵头、带加强筋焊接堵头或锥形封头。,5.,堵板和孔板, 夹在两个法兰之间的堵板，应采用回转堵板或中间堵板。, 节流孔板可采用法兰或焊接连接。,七、,管道附件的选择,37,6.,波纹管补偿器,应按制造厂的技术要求进行选择。并应根据补偿器的各种运行工况、热位移及所承受的应力来核算其疲劳寿命（循环次数）。,七、,管道附件的选择,38,7.,各主要阀门的作用及安装要求,闸阀,作关断用。, 双闸板闸阀宜装于水平管道上，阀杆垂直向上。, 单闸板闸阀可装于任意位置的管道上。, 对要求流阻较小或介质需两个方向流动时，宜选用闸阀。,截止阀,作关断用。,可装于任意位置的管道上。, 当要求严密性较高时，宜选用截止阀。,七、,管道附件的选择,39,球阀,作调节或关断用。,可装于任意位置的管道上，但带传动机构的球阀应使阀杆垂直向上。, 当要求迅速关断或开启时，可选用球阀。,调节阀,应根据使用目的、调节方式和调节范围选用。, 调节阀不宜作关断阀使用。选择调节阀时应有控制噪音、防止汽蚀的措施。, 当调节幅度小且不需要经常调节时，在下列管道上可用截止阀或闸阀兼作关断和调节用：,设计压力,1.6MPa,的水管道。,设计压力,1.0MPa,的蒸汽管道。,七、,管道附件的选择,40,止回阀,升降式垂直瓣止回阀应装在垂直管道上；,水平瓣止回阀应装在水平管道上；,旋启式止回阀宜装在水平管道上；,底阀应装在水泵的垂直吸入管端。,疏水阀,宜采用圆盘式、双金属片式、热动力式、脉冲式或浮球式疏水阀，并应水平安装。,根据疏水系统的要求也可采用自动控制的疏水阀。, 疏水阀按疏水量、选用倍率和制造厂提供的不同压差下的最大连续排水量进行选择，单阀容量不足时，可两阀并联使用。,七、,管道附件的选择,41,蝶阀,宜用于全开、全关，也可作调节用。,安全阀,装于管道上的安全阀，其规格和数量，应根据排放介质的流量和参数，按附录,C,方法或制造厂资料进行选择。, 在水管道上，应采用微启式安全阀；, 在蒸汽管道上，可根据介质种类、排放量的大小采用全启式或微启式安全阀。布置安装时，必须使阀杆垂直向上。,七、,管道附件的选择,42,8.,具有下列情况之一的关断阀，制造厂如不带旁通阀时，宜装设旁通阀：,（,1,） 蒸汽管道启动暖管需要先开旁通阀预热时；,（,2,） 汽轮机自动主汽阀前的电动主闸阀；,（,3,） 对于截止阀，介质作用在阀座上的力超过,50kN,时。,（,4,） 对于手动闸阀：当,PN10,，,DN600,；,PN16,，,DN450,；,PN25,，,DN350,；,PN40,，,DN250,；,PN63,，,DN200,；,PN100,，,DN150,；,PN 200,，,DN100,；,关断阀通径,DN100250,，旁通阀直径,DN2025mm,；,关断阀通径,DN300600,，旁通阀直径,DN2550mm,。,七、,管道附件的选择,43,9.,法兰组件材料的选用：,应根据管道的设计参数按照表三、,.3,（,DL/T5054,）选用。软垫片宜采用金属石墨缠绕片。,七、,管道附件的选择,44,八、,管道及附件的布置,8.1,管道布置,8.2,附件布置,8.3,管道的补偿,8.4,管道的冷紧,45,8.1,管道布置,1.,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,；,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。,46,3.,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,。,4.,管道跨越各类通道的净空距离应符合下列规定：, 当管道横跨人行通道上空时，管子外表面或保温表面与地面通道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，管子外表面或保温表面至扶梯倾斜面的垂直距离,h,，应根据扶梯倾斜角,的不同，分别不小于下表所列数值。,45,50,55,60,65,h,（,mm,）,1800,1700,1600,1500,1400,8.1,管道布置,47, 当管道在直爬梯的前方横越时，管子外表面或保温表面与直爬梯垂直面之间的净空距离不小于,750mm,。,5.,排汽管道出口喷出的扩散气流，不应危机工作人员和邻近设施。排气口离屋面（或楼面、平台）的高度，应不小于,2500mm,。,6.,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。,7.,地沟内布置的管道，各种净空应符合下列规定：,对于不保温的管道：, 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,；,8.1,管道布置,48, 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,。,保温的管道，在考虑冷、热位移条件下，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。,8.,地沟内阀门（或法兰）处，必要时可设置阀门井。,8.1,管道布置,49,8.2,附件布置,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,200mm,；, 对于,DN,150,的管道，不小于,150mm,；, 对于大直径管道，上述直管段距离应适当加长；, 当直管段内有支吊架或疏水管接头时，还应根据需要适当加长。,2.,当阀门不能在地面或楼面进行操作时，应装设阀门传动装置或操作平台。传动装置的操作手轮座，应布置在不妨碍通行的地方，并且万向接头的偏转角不应超过,30,，连杆长度不应超过,4m,。,3.,介质温度为,500,及以上的主蒸汽和高温再热蒸汽管道，应设置,3,个蠕变测量截面，其位置应在温度较高、应力较大、便于监测的部位。蠕变测量截面的保温应采用活动结构。,4.,在介质温度为,450,以上的主蒸汽和高温再热蒸汽管道上，可在适当位置设置三向位移指示器。,50,8.3,管道的补偿,1.,主蒸汽、再热蒸汽、汽轮机抽,汽,、辅助蒸汽、高温轴封供汽及高压给水管道应按照,汽水管道应力计算技术规定,进行电子计算机计算；其他热管道，宜采用电子计算机计算。,2.,对两点间无限位支吊架的无分支的管道，其自补偿能力是否满足要求，可按照,DL/T5054,附录图,D.1.1,来初步判别：当对应点落在,A,区域内时，管道可以满足自补偿；当落在,B,区域内时，必须精确计算后确定；当落在,C,区域内时，则不能满足自补偿。,3.,锅炉安全阀排汽管上，可采用套筒式补偿器或疏水盘，并必须避免在疏水盘处发生蒸汽反喷。,51,8.4,管道的冷紧,设计温度在,430,及以上的管道宜进行冷紧，冷紧比不宜小于,0.7,；对于其他管道，当需要减小工作状态下对设备的推力和力矩时，也可进行冷紧。,冷紧有效系数，对工作状态取,2/3,，对冷态取,1,。,对于多分支管道，各分支的冷紧值应根据节点位移情况和各分支的柔度决定。,冷紧口宜选在便于施工（如靠近平台、梁柱等）和管道弯矩较小处。,52,九、,水力计算,9.1,管道水力计算的任务是按照给定的管道布置、管径、介质流量及其参数来计算管道的压降，或确定管道内任一截面上的介质状态以及管道的通流能力。,9.2,计算管道压降时，宜考虑一定的裕量，其值可取计算压降的,10%,。,(,水力计算详见,DL/T5054),9.3,对于开式排放的排汽管道，必须避免在疏水盘处发生蒸汽反喷，排汽管不反喷应满足下列公式：,脚注,1,为阀管出口端参数；,2,为排汽管入口端参数。,式中,G,质量流量，,t/h,；,p,at,大气压力，,Pa,；,A,管道截面积，,m,2,。,53,十、,支吊架的设计,1.,管道支吊架的设计应满足下列要求：,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。支吊系统应合理承受管道的动荷载、静荷载和偶然荷载；合理约束管道位移；保证在各种工况下，管道应力均在准许范围内；满足管道所连设备对接口推力（力矩）的限制要求；增加管道系统的稳定性，防止管道振动。,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。,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。,支吊架零部件应有足够的强度和刚度，结构简单，并应采用典型结构和元件。,54,十、支吊架的设计,管道吊架的螺纹拉杆应有足够的调整长度。当吊架上下端均不能调整拉杆长度时，可采用花篮螺丝在中间调整。,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要求时，应偏装或装设滚动装置。,根部相对管部在水平面内的计算偏装值为：,冷位移（矢量）,+1/2,热位移（矢量）。,55,2.,支吊架布置, 设备接口附近的支吊架间距和形式，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。, 在靠近集中载荷（如阀门、三通等）处宜布置支吊架。, 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，设计固定支架和导向装置，将管道热位移正确地引导倒补偿器处，并应满足补偿器制造厂的要求。, 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。,十、支吊架的设计,56,2.,支吊架布置, 在,型补偿器两侧适当位置宜设置导向装置。, 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。, 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。,十、支吊架的设计,57,3.,支吊架间距,刚度条件：管道的一阶固有频率应大于,3.5Hz,，即单跨管道按简支梁计算，其最大挠度值不应大于,2.62mm,。,按照刚度条件，均布荷载水平直管道的支吊架允许最大间距用下式计算：,式中,L,max,支吊架的最大允许间距，,m,；,E,t,钢材在设计温度下的弹性模数，,kN/mm,2,；,I,管子截面惯性矩，,cm,4,；,q,管道单位长度自重，,kN/m,。,十、,支吊架的设计,58,强度条件：,管道强度应按,火力发电厂汽水管道应力计算技术规定,有关外载应力验算的规定计算，使管道的持续外载当量应力在准许范围内；并且单跨管道按简支梁计算，管道自重引起的最大弯曲应力不大于,23.5MPa,。,按照强度条件，均布荷载水平直管道的支吊架最大间距用下式计算：,式中,W,管子截面抗弯矩，,cm,3,。,水平直管道上的支吊架间距应计算出按刚度条件和强度条件的支吊架最大允许间距，并选用二者中最小者。,水平,90,弯管两端支吊架间的管道展开长度，不应大于水平直管道上允许支吊架的最大间距的,0.73,倍。,十、,支吊架的设计,59,4.,支吊架荷载,支吊架荷载应使用经审定的计算程序，利用计算机计算。,动力荷载应根据荷载的动力特性，乘以相应的动载系数。,安全阀排汽管道排汽反力的动载系数可取,1.11.2,，其他动载系数可取,1.2,。,排汽管道的排汽反力应根据管道结构和水力计算结果，按下述有关公式计算。计算结果应乘以动载系数。,与管道轴线垂直的排汽口或管段进出口断面处的反力可按下式计算：,式中,F,i,断面,i,处的反力，,kN,；,G,i,断面,i,处的介质流量，,kg/h,；,i,断面,i,处的介质流速，,m/s,；,p,i,断面,i,处的介质压力，,kPa,；,p,a,当地大气压，,kPa,；,A,i,断面,i,处的通流面积，,m,2,。,十、,支吊架的设计,60, 斜切排汽口的排汽反力，当斜切部分入口为亚临界流动时，计算式同上；当为临界流动时，按下式计算：,式中,F,iz,z,向分力，,kN,；,F,ix,x,向分力，,kN,；,气流偏转角。,十、,支吊架的设计,61,T,型、,Y,型排汽口反力计算,T,a,型排汽口的排汽反力可按下式计算：,T,b,型排汽口的排汽反力可按下式计算：,Y,型排汽口的排汽反力可按下式计算：,十、,支吊架的设计,62,5.,管道支吊点的热位移值，应使用经审定的计算程序，用计算机计算；设计温度低于,300,的次要管道也可使用近似方法计算。,6.,支吊架零部件的材料应按下列原则选用：, 凡与管道直接接触的零件，应按管道设计温度选择钢材。与管道焊接的零件，其材料还应与管道材料相容。, 管道保温层以外零件的材料，宜采用,Q235-A.F,；,环境计算温度低于,0,的管道，宜采用,Q235-D,或,16Mn,，环境计算温度低于,-20 ,时，,16Mn,钢还应具有,-40 ,冲击韧性的合格保证,。,环境计算温度按,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范,（,GB 50376-2012,）中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,7.DN50,的管道，拉杆直径不应小于,10mm,；,DN65,的管道，拉杆直径不应小于,12mm,。,十、,支吊架的设计,63,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,1.,疏水、放水、放气和锅炉排污系统的设计，应从全厂整体出发，对机组安全经济运行、快速启动、事故处理、减少汽水损失、回收介质和热量，以及实现自动化等，进行全面规划，统筹安排，力求系统简单可靠，布置合理，便于维修和扩建。,2.,管道疏水、放水系统的设计，应符合下列要求：,蒸汽管道为母管制系统时，疏水系统宜采用母管制。,不同压力的蒸汽管道，经常疏水应分别设置相应的母管，压力相差不大者，可共用一根母管。启动疏水，全厂只设一根母管。,各疏水母管分别引入疏水扩容器，并考虑有旁路措施。,当疏水压力较低而进入疏水扩容器有困难时，可引入疏水箱。,为便于检修，可将每台机组的启动疏水管接成分疏水母管，再汇入总疏水母管。,接入一根总疏水母管的机组台数，以不超过四台为宜。,64,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,蒸汽管道为单元制系统时，疏水系统应按单元或扩大单元设计。,3.,下列地点应设置经常疏水：, 经常处于热备用状态的设备进汽管段低位点；, 蒸汽不经常流通的管道死端，且为管道的低位点时；,饱和蒸汽管道和蒸汽伴热管道的适当地点。,4.,下列地点应设置启动疏水：, 按暖管方向分段暖管的管段末端；, 为了控制管壁升温速度,在主管上可装设疏汽点；, 水平管道上每隔,100,150m,处；, 在装设经常疏水装置处，同时应装设启动疏水和放水装置；,所有可能积水而又需要及时输出的低位点。,65,5.,管道的放水装置，应设在管道可能积水的低位处。蒸汽管道的放水装置应与疏水装置联合装设。,6.,管道的疏水，放水装置的设计，应符合下列要求：,PN,40,的管道疏水和放水，应串联装设两个截止阀；,PN,25,的管道疏水和放水，宜装设一个截止阀。,经常疏水的疏水装置，对于,PN63,的管道，宜装设节流装置或疏水阀，节流装置后的第一个阀门，应采用节流阀； 对于,PN40,的管道，宜采用疏水阀；当管道蒸汽压力很低时，可采用,U,型水封装置。,十一、管道疏水、放水及放气装置的设计,66,十一、管道疏水、放水及放气装置的设计,67,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,68,7.,水管道的最高点应装设放气装置。对于凸起布置的管段，可根据积存空气的可能，适当装设放气装置。,需要进行水压试验的蒸汽管道最高点应设放气装置。对于凸起布置的管段，可根据需要适当装设供水压试验用的放气装置。,PN40,管道的放气装置，应串联装设两个截止阀；,PN25,管道的放气装置，可只装设一个截止阀。,8.,设计中应结合具体情况，减少疏水装置的数量，合理简化疏水系统,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,69,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,70,9.,疏水管道和阀门的通流截面选择，应符合下列规定：,疏水管道和阀门的通流截面，应按机组在各种运行工况下，可能出现的最大疏水量来考虑。并应考虑疏水管道能够在最小压差的情况下排出可能出现的最大水量。任何情况下其疏水管道内径不应小于,20mm,。,疏水、放水、放气管道的公称通径应按下表选用：,疏水、放水、放气管管径选择表,放气管道公称,通径 项目,125,150200,225300,350800,8501200,启动疏水,2025,2532,3250,3250,5080,经常疏水,2025,2025,2025,25,32,放水,20,20,25,32,32,放气,1520,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,71,疏水、放水和锅炉排污母管的公称通径应按下表选用：,疏水、放水、放气管管径选择表,PN10,管道的,疏水母管,PN410,管道的,疏水母管,PN2.5,管道的,疏水母管,除氧器给水箱放水母管,定期排污,母管,定期排污,环形母管,放水母管,5080,80100,80150,80200,80125,50,150300,十一、管道疏水、放水及放气装置的设计,72,10.,疏水、放水、放气和锅炉排污管道的管子及附件的材料和设计参数，应符合下列规定。,疏水管道, 节流装置或疏水阀门及其以前的管子和附件，按与所连接管道相同的设计参数选择。, 节流装置或疏水阀门以后的管子和附件，对于所连接管道的设计压力为,14MPa,及以上者，按,PN63,选择；设计压力为,10MPa,者，按,PN40,选择；设计压力为,6.3MPa,及以下者，按,PN25,选择。,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,73,放水管道, 放水阀及其以前的管子和附件，按与所连接管道相同的设计参数选择。, 放水阀以后的管子和附件，可按,PN25,选择。,放气管道, 放气阀及其以前的管子和附件，按与所连接管道相同的设计参数选择。, 放气阀以后的管子和附件，可按,PN25,选择。,十一、,管道疏水、放水及放气装置的设计,74,