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文檔簡介
1、壓力管道設計審批人員培訓考核班壓力管道設計審批人員培訓考核班中國冶金建設協會中國冶金建設協會 2012年年12月月7日日GD類(動力管道)類(動力管道)2012年年12月月7日日GD類管道(動力管道)類管道(動力管道)壓力容器壓力管道設計許可規則TSGR10012008附件B壓力管道類別、級別:uGD類(動力管道)火力發電廠用于輸送蒸汽、汽水兩相介質的管道,劃分為GD1級、GD2級。GD1級設計壓力大于等于6.3MPa,或者設計溫度大于等于400的管道。GD2級設計壓力小于6.3MPa,且設計溫度小于400的管道。 注:在鋼鐵廠中,自備電廠屬于火力發電廠,其范圍為自備電廠圍墻以內(或劃定界限范
2、圍注:在鋼鐵廠中,自備電廠屬于火力發電廠,其范圍為自備電廠圍墻以內(或劃定界限范圍內),輸送蒸汽、汽水兩相介質的管道屬于內),輸送蒸汽、汽水兩相介質的管道屬于GD類。自備電廠界限范圍以外的輸送蒸汽、汽類。自備電廠界限范圍以外的輸送蒸汽、汽水兩相介質的管道屬于水兩相介質的管道屬于GC類。類。 對于對于CDQ、及汽動高爐鼓風機中的相關管道也可按、及汽動高爐鼓風機中的相關管道也可按GD來劃分來劃分。 火力發電廠汽水管道設計技術規定DL/T50541996適用于火力發電廠范圍內主蒸氣參數為27MPa、550(高溫再熱蒸汽可達565)及以下機組的汽水管道設計。注:設計壓力上限,不超過亞臨界(注:設計壓力
3、上限,不超過亞臨界(P13.83MPa) 發電廠內的熱網管道和輸送油、空氣等介質管道的設計,可參照本規定執行。 本規定不適用于燃油管道、燃氣管道、氫氣管道和地下直埋管道的設計。 一、一、 火力發電廠各類管道的設計壓力火力發電廠各類管道的設計壓力管道設計壓力(表壓)系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,可以不考慮。1.主蒸汽管道 取用鍋爐過熱器出口額定工作壓力或鍋爐最大連續蒸發量下的工作壓力。當鍋爐和汽輪機準許超壓5%運行時,應加上5%的超壓值。2.再熱蒸汽管道 取最大計算出力工況下高壓缸排汽壓力的1.15倍。3.汽輪機抽
4、汽管道 非調整抽汽管道,取用汽輪機最大計算出力工況下該抽汽壓力的1.1倍,且不小于0.1MPa;調整抽汽管道,取其最高工作壓力。 4.背壓汽輪機排汽管道 取其最高工作壓力。5.減壓裝置后的蒸汽管道 取其最高工作壓力。6.與直流鍋爐啟動分離器連接的汽水管道 取用分離器各種運行工況中可能出現的最高工作壓力。7.安全閥后排汽管道 應根據排汽管道的水力計算結果確定。一、火力發電廠各類管道的設計壓力一、火力發電廠各類管道的設計壓力8.高壓給水管道 非調速給水泵出口管道,從前置泵至主給水泵或從主給水泵至鍋爐省煤器進口區段,分別取用前置泵或主給水泵特性曲線最高點對應的壓力與該泵進水側壓力之和; 調速給水泵出
5、口管道,從給水泵出口至關斷閥的管道,設計壓力取用泵在額定轉速特性曲線最高點對應的壓力與進水側壓力之和;從泵出口關斷閥至鍋爐省煤器進口區段,取用泵在額定轉速及設計流量下泵提升壓力的1.1倍與泵進水側壓力之和。9.低壓給水管道 對于定壓除氧系統,取用除氧器額定壓力與最高水位時水柱靜壓之和;一、火力發電廠各類管道的設計壓力一、火力發電廠各類管道的設計壓力 對于滑壓除氧系統,取用汽輪機最大計算出力工況下除氧器加熱抽汽壓力的1.1倍與除氧器最高水位時水柱靜壓之和。10.凝結水管道 凝結水泵進口側管道,取用泵吸入口中心線至汽輪機排汽缸接口平面處的水柱靜壓(此時凝汽器內按大氣壓力),且不小于0.35MPa;
6、 單級泵系統出口側管道,取用泵出口閥關斷情況下泵的揚程與進水側壓力之和。 兩級泵系統的凝結水泵出口側管道,取用原則同單級泵系統泵出口側管道; 一、火力發電廠各類管道的設計壓力一、火力發電廠各類管道的設計壓力 兩級泵系統的凝結水升壓泵出口側管道,取用兩臺泵(凝結水泵和凝結水升壓泵)出口閥關閉情況下泵的揚程之和。11.加熱器疏水管道 取用汽輪機最大計算出力工況下抽汽壓力的1.1倍,且不小于0.1MPa。12.鍋爐排污管道 鍋爐排污閥前或者當排污閥后管道裝有閥門或者堵板等可能引起管內壓力升高時:對于定期排污管道,設計壓力應不小于汽包上所有安全閥中最低整定壓力與汽包最高水位至管道聯結點水柱靜壓之和;對
7、于連續排污管道,設計壓力應不小于汽包上所有安全閥的最低整定壓力。一、一、 火力發電廠各類管道的設計壓力火力發電廠各類管道的設計壓力 當鍋爐排污閥后不會引起管內壓力升高時,排污管道(定排或連排)的設計壓力按下表選取:鍋爐排污閥后管道設計壓力MPa(g)13.給水再循環管道 采用單元制系統時,進除氧器的最后一道關斷閥及其以前的管道,取用相應的高壓給水管道的設計壓力;其后的管道,對于定壓除氧系統,取用除氧器額定壓力;對于滑壓除氧系統,取用汽輪機最大計算出力工況下除氧器加熱抽汽壓力的1.1倍。 采用母管制系統時,節流孔板及其以前的管道,取用相應的高壓給水管道的設計壓力;節流孔板后的管道,當未裝設閥門或
8、介質雙出路上的閥門不可能同時關斷時,取用除氧器的額定壓力。鍋爐壓力1.7504.1504.1516.2006.20110.30010.301管道設計壓力1.7502.7504.1506.200一、一、 火力發電廠各類管道的設計壓力火力發電廠各類管道的設計壓力二、二、 火力發電廠各類管道的設計溫度火力發電廠各類管道的設計溫度設計溫度系指管道運行中內部介質的最高工作溫度。1.主蒸汽管道 取用鍋爐過熱器出口蒸汽額定工作溫度加上鍋爐正常運行時允許的溫度偏差。溫度偏差值,可取用5。2.再熱蒸汽管道 高溫再熱蒸汽管道,取用鍋爐再熱器出口蒸汽額定工作溫度加上鍋爐正常運行時允許的溫度偏差。溫度偏差值可取用5。
9、 低溫再熱蒸汽管道,取用汽輪機最大計算出力工況下高壓缸排汽參數,等熵求取在管道設計壓力下的相應溫度。3.汽輪機抽汽管道 非調整抽汽管道,取用汽輪機最大計算出力工況下抽汽參數,等熵求取管道在設計壓力下的相應溫度; 調整抽汽管道,取用抽汽的最高工作溫度。4.背壓汽輪機排汽管道 取用排汽的最高工作溫度。5.減溫裝置后的蒸汽管道 取用減溫裝置出口蒸汽的最高工作溫度。6.與直流鍋爐啟動分離器連接的汽水管道 取用分離器各種運行工況中管道可能出現的汽水最高工作溫度。二、二、 火力發電廠各類管道的設計溫度火力發電廠各類管道的設計溫度7.安全閥排汽管道 排汽管道的設計溫度,應根據排汽管道水力計算中相應數據選取。
10、8.高壓給水管道 取用高壓加熱器后高壓給水的最高工作溫度。9.低壓給水管道 對于定壓除氧器系統,取用除氧器額定壓力對應的飽和溫度; 對于滑壓除氧器系統,取用汽輪機最大計算出力工況下1.1倍除氧器加熱抽汽壓力對應的飽和溫度。二、二、 火力發電廠各類管道的設計溫度火力發電廠各類管道的設計溫度10.凝結水管道 取用低壓加熱器后凝結水的最高工作溫度。11.加熱器疏水管道 取用該加熱器抽汽管道設計壓力對應的飽和溫度。12.鍋爐排污管道鍋爐排污閥前或者當排污閥后管道裝有閥門或者堵板等可能引起管內壓力升高時,排污管道(定排或連排)的設計溫度,取用汽包上所有安全閥中的最低整定壓力對應的飽和溫度。 鍋爐排污閥后
11、不會引起管內壓力升高時,排污管道的設計溫度見下表。二、二、 火力發電廠各類管道的設計溫度火力發電廠各類管道的設計溫度鍋爐排污閥后管道設計溫度13.給水再循環管道 對于定壓除氧系統,取用除氧器額定壓力對應的飽和溫度; 對于滑壓除氧系統,取用汽輪機最大計算出力工況下1.1倍除氧器加熱抽汽壓力對應的飽和溫度。14.設計安裝溫度可取用20鍋爐壓力(MPa)1.7504.1504.1516.2006.20110.30010.301管道設計溫度()210230255280二、二、 火力發電廠各類管道的設計溫度火力發電廠各類管道的設計溫度三、火力發電廠管道強度試驗壓力和嚴密性試驗壓力三、火力發電廠管道強度試
12、驗壓力和嚴密性試驗壓力1.強度試驗壓力 管子和附件強度試驗壓力(表壓),按下式確定:取兩者中的較大者。式中p T 試驗壓力,MPa; p 設計壓力,MPa; T試驗溫度下材料的許用應力,MPa。 t鋼材在設計溫度下的許用應力,MPa。2.嚴密性試驗壓力 水壓試驗的壓力(表壓),應不小于1.5倍設計壓力,且不得小于0.2MPa。pppTtTp5 . 125. 11 . 0或四、四、 常用國產鋼材及其推薦使用溫度常用國產鋼材及其推薦使用溫度鋼類鋼號推薦使用溫度()準許上限溫度()備注碳素結構鋼Q235-A.FQ235-B.F0200250GB700Q235-AQ235-BQ235-C0300350
13、GB700Q235-D-20300350GB700優質碳素結構鋼10-20425430GB308720-20425430GB308720G-20430450GB5310普通低合金鋼16Mng-40400400GB713合金鋼15CrMo510550GB531012CrlMoVG540555570GB531012Cr2MoWVTiB540555600GB531012Cr3MoVSiTiB540555600GB5310五、常用國產鋼材所選用的焊條及焊絲五、常用國產鋼材所選用的焊條及焊絲鋼材電焊條焊絲種類代號(類型)牌號國際國際牌號國際相當碳素鋼(C0.3%)J421J420GJ422J423J42
14、4J426J427E4313E4300E4303E4301E4320E4316E4315AWSE6013、JISD4313-JISD4303JISD4301JISD6020JISD6016-焊08錳高H08MnA普通低合金鋼耐熱鋼16MnV、16Mnr15Mnr、15MnVg(適用中、厚鋼板)12CrMo(1Cr-1/2Mo)J506J507J557J307E5016E5015E5515-GE5515-B2AWSE7016、JISD5016AWSE701AWSE8015GAWSE8015-B2JISDT2315焊08錳高H08MnAH08CrMoAH13CrMo鋼材電焊條焊絲種類代號(類型)牌
15、號國際國際牌號國標相當耐熱鋼12CrMoV(1Cr-1/2Mo-V)R317R337E5515-B2-VE5515-B2-VNbH08CrMoV12Cr2MoWVTiB(2Cr-1/2Mo-VW)R347R417E5515-B3-VWE5515-B3-VNb-7焊08鉻2鉬高H08Cr2MoVNb12Cr3MoVSiTiB3Cr-1Mo-VTiR417E5515-B3-VNb-7焊08鉻2鉬高H08Cr2MoVNbH05Cr2Mo1TiRe12MoVWBSiReR347R417E5515-B3-VWbE5515-B3-VNb-7焊08鉻2鉬1焊08鉻2鉬鋇鈮H08Cr2MNo1H08Cr2Mo
16、VNbH08CrMoV不銹鋼0Cr18Ni11Ti1Cr18Ni9Ti1Cr19Ni91Cr19Ni11NbA132A137E0-19-10Nb-16E0-19-10Nb-15AWSE347-16AWSE347-15焊1鉻19鎳9鈦焊1鉻19鎳10鈮H1Cr19Ni9TiH1Cr19Ni10Nb五、常用國產鋼材所選用的焊條及焊絲五、常用國產鋼材所選用的焊條及焊絲六、六、 管道零件及部件的計算管道零件及部件的計算6.1承受內壓直管的最小壁厚、計算壁厚及取用壁厚計算。6.2 彎管(彎頭)壁厚計算 。6.3 承受內壓異徑管壁厚計算。6.4 主管上未加強孔最大允許直徑計算。6.5 接管座、鍛制三通壁厚
17、計算 。6.6 橢圓封頭、球形封頭及錐形封頭壁厚計算。6.7平焊堵頭、帶加強筋堵頭壁厚計算。6.8 節流孔板孔徑計算。 6.9 安全閥選擇計算(詳見附錄C8) 6.1 承受內壓直管的最小壁厚、計算壁厚及取用壁厚計算承受內壓直管的最小壁厚、計算壁厚及取用壁厚計算1.直管的最小壁厚(D0/Di1.7) 按直管外徑確定時: 按直管內徑確定時:式中 Sm直管的最小壁厚,mm; Do管子外徑,取用公稱外徑,mm; Di管子內徑,取用最大內徑,mm; Y溫度對計算管子壁厚公式的修正系數; 許用應力的修正系數; 考慮腐蝕、磨損和機械強度要求的附加厚度,mm。YppDstOm2 2)1 (2 22 2YpYp
18、pDsttim2.直管的計算壁厚式中 Sc直管的計算壁厚,mm; C直管壁厚負偏差的附加值,mm。 3.直管的取用壁厚 對于以外徑壁厚標示的管子,應根據直管的計算壁厚,按管子產品規格中公稱壁厚系列選取; 對于以最小內徑最小壁厚標示的管子,應根據直管的計算壁厚,遵照制造廠產品技術條件中有關規定,按管子壁厚系列選取。 任何情況下,管子的取用壁厚均不得小于管子的計算壁厚。cssmc6.1 承受內壓直管的最小壁厚、計算壁厚及取用壁厚計算承受內壓直管的最小壁厚、計算壁厚及取用壁厚計算6.2彎管壁厚計算彎管壁厚計算1.彎管壁厚計算 彎管(彎頭)外弧最小壁厚Sm按下式計算: 彎管(彎頭)內弧最小壁厚Sm按下
19、式計算:式中 R彎管(彎頭)彎曲半徑,mm; 許用應力的修正系數; p設計壓力,MPa; Do管子外徑,mm; t鋼材在設計溫度下的許用應力,MPa; ootmDRDRYppDs22/22 20ootmDRDRYppDs22/22 20 Y溫度對計算管子壁厚公式的修正系數; 考慮腐蝕的附加厚度,mm,可取0.5mm,對某些腐蝕較重的管道還要適當增加。 彎管任何一點的實測最小壁厚不得小于彎管相應點的計算壁厚,且外側壁厚不得小于相連直管允許的最小壁厚。6.2彎管壁厚計算彎管壁厚計算6.3 承受內壓異徑管壁厚計算承受內壓異徑管壁厚計算異徑管(大端)最小壁厚Sm按下式計算:或二者取較大值。式中 Dm異
20、徑管的平均直徑,應為距大端l處的圓錐端平均直徑; 半錐角,應小于15 考慮腐蝕的壁厚附加值。cos)1 (2 22 2YpYppDsttmmYppDstm2 206.4 主管上未加強孔最大允許直徑計算主管上未加強孔最大允許直徑計算當開孔直徑大于最大允許直徑時,應按規定進行補強,主管上未加強孔最大允許直徑計算如下: 計算 式中 K最小壁厚與有效壁厚之比,說明管壁的富裕系數; Di主管內徑,mm; Se主管有效壁厚,mm,Se=S-C。K 0.4,主管無需補強K 0.4,從附錄C圖中查取允許開孔d值。etisppDK) 2(6.5 接管座、鍛制三通壁厚計算接管座、鍛制三通壁厚計算 接管座、鍛制三通
21、的壁厚計算按面積補強法進行,即主管上開孔挖去的在縱斷面上的金屬面積,應由主、支管在有效補強區內補強的金屬面積及焊縫金屬斷面積之和來補償,其條件式為: 式中 F在通過主、支管中心線的縱斷面上開孔挖去的金屬面積,mm2; F1在通過主、支管中心線的縱斷面上的主管補強面積,mm2; F2在通過主、支管中心線的縱斷面上的支管補強面積,mm2; F3在通過主、支管中心向的縱斷面上的焊縫金屬斷面積,mm2。321FFFF6.6 橢圓封頭、球形封頭及錐形封頭壁厚計算橢圓封頭、球形封頭及錐形封頭壁厚計算1.橢球形封頭壁厚計算取兩者中的較大者。式中 Sm封頭最小壁厚,mm; Kp/t比值有關的校正系數; 許用應
22、力的修正系數; 考慮工藝減薄量的附加厚度,工藝減薄量與制造長的工藝過程和操作技術有關,可通過試驗或與制造廠協商確定。ppDKstim5 . 0 2)1 (2 22 2YpYppDsttim或2.球形封頭壁厚計算取兩者中的較大者。對于無腐蝕汽水管道上所用的球形封頭,可取=0.15Sm。3.錐形封頭壁厚計算 錐形封頭壁厚計算與異徑管壁厚計算相同。 錐形封頭的半錐頂角很大(=60),所以,與管道連接處應局部補強。ppDstim 4)1 (2 22 2YpYppDsttim6.6 橢圓封頭、球形封頭及錐形封頭壁厚計算橢圓封頭、球形封頭及錐形封頭壁厚計算或6.7平焊堵頭、帶加強筋堵頭壁厚計算平焊堵頭、帶
23、加強筋堵頭壁厚計算1.平堵頭壁厚計算式中 p設計壓力 MPa; t鋼材在設計溫度下的許用應力 MPa; Sc平堵頭計算壁厚 mm; K,與堵頭結構有關的系數,按附錄中表C5.4選取。ticpDKs 2.帶加強筋堵頭壁厚計算式中符號同上。帶加強筋堵頭可用于DN400的低壓管道上,為使堵板有足夠的穩定性和承載能力,板厚取用值可比值Sc適當加厚,一般不小于20mm。432. 0ticpDs 6.7平焊堵頭、帶加強筋堵頭壁厚計算平焊堵頭、帶加強筋堵頭壁厚計算1.水管道上的節流孔板 可按下式計算:式中 dk節流孔板的孔徑,mm; G通過孔板的流量,t/h; 水的密度,kg/m3; p孔板前后壓差,MPa
24、。6.8 節流孔板孔徑計算節流孔板孔徑計算pGdk6 .4212.蒸汽管道上的節流孔板 蒸汽臨界流動時,節流孔板孔洞面積可按下式計算:式中 F*k臨界流動時,節流孔板孔洞面積,mm2; G通過孔板的流量,t/h; p0,T0孔板前的滯止壓力和滯止溫度,MPa及K; g重力加速度,取為9.81m/s2; R氣體常數,對于水蒸汽取47; K系數,可按絕熱指數k值計算或查附錄表C7.2-1; 流量系數,應根據孔形和壓差試驗確定(查附錄表C7.2-2)。RgpKTGFk0 0*367.06.8 節流孔板孔徑計算節流孔板孔徑計算 蒸汽亞臨界流動時,孔洞面積確定如下:式中 F*k臨界流動條件下所需的孔洞面
25、積,mm2; q比流量。qFFkk*6.8 節流孔板孔徑計算節流孔板孔徑計算七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇1.法蘭組件 對于設計溫度300及以下且PN25的管道,應選用平焊法蘭; 對于設計溫度大于300或PN40的管道,應選用對焊法蘭。2.彎管及彎頭 對于PN63的管道,應采用中頻加熱彎頭,也可以采用符合國家標準(或行業標準)的彎頭。 PN10、DN50的管道,可采用冷彎彎頭。 PN63的管道宜采用熱成型的彎頭。 縱縫熱成型彎頭宜用于PN25的管道上,其彎曲半徑為 DN+50mm 。 3.異徑管 鋼管焊制異徑管宜用在PN25的管道上; 鋼管模壓異徑管可用在PN40的管道上。4.封頭和堵
26、頭 宜采用橢球形封頭和球形封頭,也可采用對焊堵頭。 PN 25的管道可采用平焊堵頭、帶加強筋焊接堵頭或錐形封頭。5.堵板和孔板 夾在兩個法蘭之間的堵板,應采用回轉堵板或中間堵板。 節流孔板可采用法蘭或焊接連接。七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇6.波紋管補償器 應按制造廠的技術要求進行選擇。并應根據補償器的各種運行工況、熱位移及所承受的應力來核算其疲勞壽命(循環次數)。七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇7.各主要閥門的作用及安裝要求閘閥 作關斷用。 雙閘板閘閥宜裝于水平管道上,閥桿垂直向上。 單閘板閘閥可裝于任意位置的管道上。 對要求流阻較小或介質需兩個方向流動時,宜選用閘閥。截止閥
27、作關斷用。 可裝于任意位置的管道上。 當要求嚴密性較高時,宜選用截止閥。七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇球閥 作調節或關斷用。可裝于任意位置的管道上,但帶傳動機構的球閥應使閥桿垂直向上。 當要求迅速關斷或開啟時,可選用球閥。調節閥 應根據使用目的、調節方式和調節范圍選用。 調節閥不宜作關斷閥使用。選擇調節閥時應有控制噪音、防止汽蝕的措施。 當調節幅度小且不需要經常調節時,在下列管道上可用截止閥或閘閥兼作關斷和調節用: 設計壓力1.6MPa的水管道。設計壓力1.0MPa的蒸汽管道。七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇止回閥 升降式垂直瓣止回閥應裝在垂直管道上; 水平瓣止回閥應裝在水平管道
28、上; 旋啟式止回閥宜裝在水平管道上; 底閥應裝在水泵的垂直吸入管端。疏水閥 宜采用圓盤式、雙金屬片式、熱動力式、脈沖式或浮球式疏水閥,并應水平安裝。 根據疏水系統的要求也可采用自動控制的疏水閥。 疏水閥按疏水量、選用倍率和制造廠提供的不同壓差下的最大連續排水量進行選擇,單閥容量不足時,可兩閥并聯使用。七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇蝶閥 宜用于全開、全關,也可作調節用。安全閥 裝于管道上的安全閥,其規格和數量,應根據排放介質的流量和參數,按附錄C方法或制造廠資料進行選擇。 在水管道上,應采用微啟式安全閥; 在蒸汽管道上,可根據介質種類、排放量的大小采用全啟式或微啟式安全閥。布置安裝時,必
29、須使閥桿垂直向上。 七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇8.具有下列情況之一的關斷閥,制造廠如不帶旁通閥時,宜裝設旁通閥: (1) 蒸汽管道啟動暖管需要先開旁通閥預熱時; (2) 汽輪機自動主汽閥前的電動主閘閥; (3) 對于截止閥,介質作用在閥座上的力超過50kN時。 (4) 對于手動閘閥:當PN10,DN600; PN16, DN450; PN25, DN350; PN40, DN250; PN63, DN200; PN100,DN150; PN 200,DN100;關斷閥通徑DN100250,旁通閥直徑DN2025mm;關斷閥通徑DN300600,旁通閥直徑DN2550mm。七、七、
30、管道附件的選擇管道附件的選擇9.法蘭組件材料的選用: 應根據管道的設計參數按照表三、.3(DL/T5054)選用。軟墊片宜采用金屬石墨纏繞片。 七、七、 管道附件的選擇管道附件的選擇八、八、 管道及附件的布置管道及附件的布置8.1 管道布置8.2 附件布置8.3 管道的補償8.4 管道的冷緊8.1 管道布置管道布置1.管道與墻、梁、柱及設備之間的凈空距離,應符合下列規定: 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;2.布置在地面(或樓面、平臺)上
31、的管道與地面之間的凈空距離,應符合下列規定: 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,保溫表面與地面的凈空距離不小于300mm; 管子靠地面側沒有焊接要求時,上述凈空距離可適當減小。 3.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。4.管道跨越各類通道的凈空距離應符合下列規定: 當管道橫跨人行通道上空時,管子外表面或保溫表面與地面通道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
32、梯上空時,管子外表面或保溫表面至扶梯傾斜面的垂直距離h,應根據扶梯傾斜角的不同,分別不小于下表所列數值。4550556065h(mm)180017001600150014008.1 管道布置管道布置 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的凈空距離不小于750mm。5.排汽管道出口噴出的擴散氣流,不應危機工作人員和鄰近設施。排氣口離屋面(或樓面、平臺)的高度,應不小于2500mm。6.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。7.地溝內布置的管道,各種凈空應符合下
33、列規定: 對于不保溫的管道: 管子外壁至溝壁的凈空距離 100150mm; 管子外壁至溝底的凈空距離不小于200mm;8.1 管道布置管道布置 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。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的水平間距。8.地溝內閥門(或法蘭)處,必要時可設置閥門井。8.1 管道布置管道布置8.2 附件布置附件布置1.兩個成型附件相連接時,宜裝設一段直管,其長度可按下列規定選用: 對于DN150的管道,不小于200mm; 對于DN150的管道,
34、不小于150mm; 對于大直徑管道,上述直管段距離應適當加長; 當直管段內有支吊架或疏水管接頭時,還應根據需要適當加長。2.當閥門不能在地面或樓面進行操作時,應裝設閥門傳動裝置或操作平臺。傳動裝置的操作手輪座,應布置在不妨礙通行的地方,并且萬向接頭的偏轉角不應超過30,連桿長度不應超過4m。3.介質溫度為500及以上的主蒸汽和高溫再熱蒸汽管道,應設置3個蠕變測量截面,其位置應在溫度較高、應力較大、便于監測的部位。蠕變測量截面的保溫應采用活動結構。4.在介質溫度為450以上的主蒸汽和高溫再熱蒸汽管道上,可在適當位置設置三向位移指示器。8.3 管道的補償管道的補償1.主蒸汽、再熱蒸汽、汽輪機抽汽、
35、輔助蒸汽、高溫軸封供汽及高壓給水管道應按照汽水管道應力計算技術規定進行電子計算機計算;其他熱管道,宜采用電子計算機計算。2.對兩點間無限位支吊架的無分支的管道,其自補償能力是否滿足要求,可按照DL/T5054附錄圖D.1.1來初步判別:當對應點落在A區域內時,管道可以滿足自補償;當落在B區域內時,必須精確計算后確定;當落在C區域內時,則不能滿足自補償。3.鍋爐安全閥排汽管上,可采用套筒式補償器或疏水盤,并必須避免在疏水盤處發生蒸汽反噴。 8.4 管道的冷緊管道的冷緊u設計溫度在430及以上的管道宜進行冷緊,冷緊比不宜小于0.7;對于其他管道,當需要減小工作狀態下對設備的推力和力矩時,也可進行冷
36、緊。冷緊有效系數,對工作狀態取2/3,對冷態取1。對于多分支管道,各分支的冷緊值應根據節點位移情況和各分支的柔度決定。u冷緊口宜選在便于施工(如靠近平臺、梁柱等)和管道彎矩較小處。九、九、 水力計算水力計算9.1管道水力計算的任務是按照給定的管道布置、管徑、介質流量及其參數來計算管道的壓降,或確定管道內任一截面上的介質狀態以及管道的通流能力。9.2計算管道壓降時,宜考慮一定的裕量,其值可取計算壓降的10%。(水力計算詳見DL/T5054)9.3 對于開式排放的排汽管道,必須避免在疏水盤處發生蒸汽反噴,排汽管不反噴應滿足下列公式:腳注1為閥管出口端參數;2為排汽管入口端參數。式中 G質量流量,t
37、/h; pat大氣壓力,Pa; A管道截面積,m2。112221)()()(6 . 3AppAppGatat十、十、 支吊架的設計支吊架的設計1.管道支吊架的設計應滿足下列要求:u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。支吊系統應合理承受管道的動荷載、靜荷載和偶然荷載;合理約束管道位移;保證在各種工況下,管道應力均在準許范圍內;滿足管道所連設備對接口推力(力矩)的限制要求;增加管道系統的穩定性,防止管道振動。u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。u支吊架必須支承在可靠的構筑物上,應便于施工,且不影響鄰近設備檢修及其他管道
38、的安裝和擴建。u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。十、支吊架的設計十、支吊架的設計u管道吊架的螺紋拉桿應有足夠的調整長度。當吊架上下端均不能調整拉桿長度時,可采用花籃螺絲在中間調整。u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要求時,應偏裝或裝設滾動裝置。 根部相對管部在水平面內的計算偏裝值為:冷位移(矢量)+1/2熱位移(矢量)。 2.支吊架布置 設備接口附近的支吊架間距和形式,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大推力和力矩在允許范圍內,且不應限制設備接口位移。 在
39、靠近集中載荷(如閥門、三通等)處宜布置支吊架。 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,設計固定支架和導向裝置,將管道熱位移正確地引導倒補償器處,并應滿足補償器制造廠的要求。 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。十、支吊架的設計十、支吊架的設計2.支吊架布置 在型補償器兩側適當位置宜設置導向裝置。 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。 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
40、的拉桿,在穿過保溫層處應裝設防雨罩。十、支吊架的設計十、支吊架的設計3.支吊架間距剛度條件:管道的一階固有頻率應大于3.5Hz,即單跨管道按簡支梁計算,其最大撓度值不應大于2.62mm。按照剛度條件,均布荷載水平直管道的支吊架允許最大間距用下式計算:式中 Lmax支吊架的最大允許間距,m; Et鋼材在設計溫度下的彈性模數,kN/mm2; I管子截面慣性矩,cm4; q管道單位長度自重,kN/m。4max2118.0qIELt十、十、 支吊架的設計支吊架的設計強度條件:管道強度應按火力發電廠汽水管道應力計算技術規定有關外載應力驗算的規定計算,使管道的持續外載當量應力在準許范圍內;并且單跨管道按簡
41、支梁計算,管道自重引起的最大彎曲應力不大于23.5MPa。按照強度條件,均布荷載水平直管道的支吊架最大間距用下式計算:式中 W管子截面抗彎矩,cm3。u水平直管道上的支吊架間距應計算出按剛度條件和強度條件的支吊架最大允許間距,并選用二者中最小者。u水平90彎管兩端支吊架間的管道展開長度,不應大于水平直管道上允許支吊架的最大間距的0.73倍。 qWL4336. 0max十、十、 支吊架的設計支吊架的設計4.支吊架荷載u支吊架荷載應使用經審定的計算程序,利用計算機計算。u動力荷載應根據荷載的動力特性,乘以相應的動載系數。安全閥排汽管道排汽反力的動載系數可取1.11.2,其他動載系數可取1.2。u排
42、汽管道的排汽反力應根據管道結構和水力計算結果,按下述有關公式計算。計算結果應乘以動載系數。與管道軸線垂直的排汽口或管段進出口斷面處的反力可按下式計算:式中 Fi斷面i處的反力,kN; Gi斷面i處的介質流量,kg/h; i斷面i處的介質流速,m/s; pi斷面i處的介質壓力,kPa; pa當地大氣壓,kPa; Ai斷面i處的通流面積,m2。iaiiiiAppGF)(6 . 31十、十、 支吊架的設計支吊架的設計 斜切排汽口的排汽反力,當斜切部分入口為亞臨界流動時,計算式同上;當為臨界流動時,按下式計算:式中 Fizz向分力,kN; Fixx向分力,kN; 氣流偏轉角。cos6 . 31iiiz
43、GF sin6 . 31iiizGF 十、十、 支吊架的設計支吊架的設計i-1wiixz111)(6 . 316 . 31iaiiiiiAPPGG T型、Y型排汽口反力計算 Ta型排汽口的排汽反力可按下式計算: Tb型排汽口的排汽反力可按下式計算: Y型排汽口的排汽反力可按下式計算:)cos(6 . 311iiizGFsin6 . 311iiizGFcos6 . 311iiizGF十、十、 支吊架的設計支吊架的設計(a)Ta a型型; (b)Tb b型型;(c)Y型型i-1izi-1izi-1iz(a)(b)(c)5.管道支吊點的熱位移值,應使用經審定的計算程序,用計算機計算;設計溫度低于30
44、0的次要管道也可使用近似方法計算。6.支吊架零部件的材料應按下列原則選用: 凡與管道直接接觸的零件,應按管道設計溫度選擇鋼材。與管道焊接的零件,其材料還應與管道材料相容。 管道保溫層以外零件的材料,宜采用Q235-A.F; 環境計算溫度低于0的管道,宜采用Q235-D或16Mn,環境計算溫度低于-20 時,16Mn鋼還應具有-40 沖擊韌性的合格保證。環境計算溫度按民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范(GB 50376-2012)中規定的冬季空氣調節室外計算溫度確定7.DN50的管道,拉桿直徑不應小于10mm;DN65的管道,拉桿直徑不應小于12mm。 十、十、 支吊架的設計支吊架的設計十一、十
45、一、 管道疏水、放水及放氣裝置的設計管道疏水、放水及放氣裝置的設計1.疏水、放水、放氣和鍋爐排污系統的設計,應從全廠整體出發,對機組安全經濟運行、快速啟動、事故處理、減少汽水損失、回收介質和熱量,以及實現自動化等,進行全面規劃,統籌安排,力求系統簡單可靠,布置合理,便于維修和擴建。2.管道疏水、放水系統的設計,應符合下列要求:u蒸汽管道為母管制系統時,疏水系統宜采用母管制。不同壓力的蒸汽管道,經常疏水應分別設置相應的母管,壓力相差不大者,可共用一根母管。啟動疏水,全廠只設一根母管。各疏水母管分別引入疏水擴容器,并考慮有旁路措施。當疏水壓力較低而進入疏水擴容器有困難時,可引入疏水箱。為便于檢修,可將每臺機組的啟動疏水管接成分疏水母管,再匯入總疏水母管。接入一根總疏水母管的機組臺數,以不超過四臺為宜。十一、十一、 管道疏水、放水及放氣裝置的設計管道疏水、放水及放氣裝置的設計u蒸汽管道為單元制系統時,疏水系統應按單元或擴大單元設計。3.下列地點應設置經常疏水: 經常處于熱備用狀態的設備進汽管段低位點; 蒸汽不經常流通的管道死端,且為管道的低位點時; 飽和蒸汽管道和蒸汽伴熱管道的適當地點。 4.下列地點應設置啟動疏水: 按暖管方向分段暖管的管段末端; 為了控制管壁升溫速度,在主管上可裝設
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