发电厂的阀门和管道

按制造方法分： 有缝钢管
（低压管道）
直缝管 螺旋管 冷轧管 热轧管
管道
（高压管道）
无缝钢管
公称压力
公称压力：对同一材料，不同的温度下管道 允许的工作压力，都折算成某一温度下的允 许工作压力，并以此表示管道的承压等级， 称这一压力为公称压力，记PN。 公称压力与管道的工作温度和允许工作压力 有关，是二者的组合参数，表示了管道的承 压等级。
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2.5 球阀 球阀是由旋塞阀演变而来 。它具有相同的旋转90度 的动作，不同的是旋塞体 是球体，有圆形通孔或通 道通过其轴线。当球旋转 90度时，在进、出口处应 全部呈现球面，从而截断 流动。
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球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就 能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻 力很小、直通的流道。球阀最适宜直接做开闭使用 ，但也能作节流和控制流量之用。球阀的主要特点 是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶 剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工 作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷、乙 烯、树脂等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组 合式的。
定义：吸收管道热膨胀、减小管道热应力及作用力的措 施，常用方法有热补偿和冷补偿。
自然补偿（弯曲管道）
热补偿 人工补偿（加专用补偿器） 冷补偿（冷紧） 常 用 补 偿 器
6、管道的涂色
第二节复习
知识点： 1、分别了解支架的类型、吊架的类 型，以及各自的作用 2、影响管道热应力的因素有哪些？ 3、吸收管道热膨胀、减小管道热应 力措施是什么？ 4、热力管道的补偿方法有哪些？
1、阀门的型号
按JB308-75标准，阀门型号编 制方法为七个单元，用来表示阀门 类别特点、选用的材料性质等。 见教材
1、阀门的结构
结构： 阀体、阀盖、 阀杆、填料、 阀瓣与密封 面、驱动装 置
1、关断用阀门：截止阀、闸阀
截止阀：利用装在阀杆下面的阀瓣与阀体上的阀座相互配 合来开关阀门。 优点：结构简单，密封性能好，开启高度小，制造维修方 便。 缺点是：流动阻力大，开关力大，使得其公称直径限制在 200nun以下。在管子管径较小，且要求有较好的关闭严密 性时，多采用截止阀。 闸阀：是在阀体内设置与介质流动方向垂直的平面圆盘闸板， 靠闸板的升降来启闭介质。 优点是：流动阻力小，开启、关闭省力，介质可以两个方向 流动，外壳长度方向尺寸较小，对温度、压力及直径的使用 范围较宽。 缺点是：闸阀的制造与密封复杂，高度方向尺寸较大，密封 面易磨损，检修 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀 体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转， 旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时 ，阀门则是全开状态。蝶阀结构简单、体积小 、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需 旋转90°即可快速启闭，操作简单。蝶阀处 于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体 时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的阻力 很小，故具有较好的流量控制特性，可以作调 节用。
水压试验
水压试验用于检验管道的强度和检验管系的 严密性。 水压试验的压力要求 水质要求 主蒸汽和再热蒸汽管道的所有焊缝可以采用 无损探伤代替水压试验进行严密性试验。
公称直径：国家标准规定管道的内径等级作为公 称直径，是进行管子设计、制造及管件连接时采 用的基本尺寸。 它是名义上的计算直径，一般并不等于管子 的实际内径。对于同一材料、同一公称直径的管 子，随着公称压力的升高、壁厚的增大，管子的 实际内径与公称直径的差距也越来越大。
管道支架选用原则： 1、对由于摩擦产生的作用力，无严格要求时， 采用滑动支架。 2、要求减小管道轴向摩擦力时，采用滚柱支架 。 3、要求减小管道水平位移摩擦力时，采用滚珠 支架。如果水平管道只有一个方向上的水平位移时 ，采用导向支架。 4、管道有垂直位移支撑点时，可采用弹性支架 。弹性支架如果还有水平位移时，可加柱滚或滚珠 盘。
F＝ A
l
E
管材的线膨胀系数，m/(m. ℃ )
弹性模量，Pa
2、影响热应力的因素
温差的影响 管道弹性的影响
增大管道弹性是降低热应力和推力的有效 手段。管道弹性取决于管材的物理特性、管道 的几何特性以及管系布置结构形状（可人为改 变）。
管道受到的约束（支吊架的影响）
3、管道的补偿
第三节 发电厂的阀门
主要内容
1、阀门的分类及结构 2、电厂关断用阀门 3、电厂调节用阀门 4、电厂保护用阀门 5、汽轮机旁路系统控制阀 6、阀门的运行维护
1、阀门的分类
分类： 按结构分：截止阀、闸阀、旋塞阀； 旋启阀、蝶阀 按用途分：关断用阀门、调节用阀 门、保护用阀门 驱动方式：手动阀、电动阀、液动 阀、气动阀
二、 管道支吊架包括支架和吊架，支吊架用包 箍或焊接与管道相连。支吊架的种类有如下几种： (一)管道支架 管道支架有固定支架、活动支架和弹簧支架等。 固定支架是固定管子用的。应用在管道受热膨胀 时不允许发生任何方向位移和转动的支撑点，承受 着管子、附件自重，保温层和管内介质重量以及作 用力和力矩。 活动支架不仅要承受管道的重量，同时还要在管 道运行中温度变化时，限制管道位移的方向，使支 持点能按规定的方向移动。
第一节 管道的技术规范
一、汽水管道对电厂安全可靠性的影响 发电厂高温高压汽水管道处在蠕变温度以上工作 ，在启停过程中经受着交替的大温差变化，受力和结 构比较复杂，工作条件极差。管道运行的安全与否， 不仅涉及管道本身，同时也影响到所连接的主、辅设 备的安全。 二、汽水管道对电厂经济性的影响 现代大型发电厂管道总长度可达数万米，总重量 可达数百吨甚至上千吨，其中昂贵的高级耐热合金钢 占有相当的比例，使管道费用在电厂投资中占有很大 比重。汽水管道在运行中的散热、泄漏和压降损失都 在不同程度上影响电厂运行的热经济性。
表示方法： DN XXX
公称直径（mm）
2、管道材料
常用管材钢号及推荐使用温度表
选择依据：管内介质的最高工作温度
4、管道附件
第一节复习
知识点： 设计压力 设计温度 设计压力 和设计温度的表示方法 公称压力 公称直径 常用管材钢号及使用温 度
第二节 管道的支吊架和管道的补偿
一、管道支吊架的作用是：
设计压力
设计压力 设计压力一般是指管道运行时介质的最大 工作压力。 国产机组主蒸汽管道的设计压力，取用锅 炉过热器出口的额定工作压力。引进国产 300MW 、 600MW 机组及部分进口机组，允 许超压5％运行，故管道设计压力还应加上5 ％的超压值。
设计温度
二、设计温度 设计温度一般是指管道运行时介质的最高 温度。 主蒸汽和高温再热蒸汽管道的设计温度， 应分别取用锅炉额定蒸发量时过热器、再热 器出口的额定工作温度，再加上锅炉正常运 行时允许的温度偏差值。温度偏差值可取 5℃。 三、设计压力和设计温度的表示方法（见教 材）
3、电厂调节用阀门
2.3 止回阀 止回阀的作用是只允许介 质向一个方向流动，而且 阻止方向流动。通常这种 阀门是自动工作的，在一 个方向流动的流体压力作 用下，阀瓣打开；流体反 方向流动时，由流体压力 和阀瓣的自重合阀瓣作用 于阀座，从而切断流动。 包括旋启式止回阀和升降 式止回阀。
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截止阀、闸阀的注意事项
闸阀和截止阀 闸阀和截止阀是用来切断或接通管道中的 汽水通路，在较小的管径通道中，要求有较 好的关断密封性时(疏水阀、放泄阀)，多选 用截止阀。在蒸汽管道和大直径给水管道中， 由于阻力一般要求较小，应选用闸阀。 为使大管径上的阀门容易开启，常常要装 一个尺寸较小的旁路门。运行中闸阀和截止 阀要处于全开状态，停止运行时，要处于全 关状态。为保持闸阀和截止阀的严密性，绝 不准许做调节流量和压力用。
思考
为什么现场布置的热力管道明明 可以直线布置而却总是上下弯曲布 置？
管道的膨胀及补偿装置
1、管道的热膨胀与热应力
管道的热伸长值： L l L t
管道两端固定时，由于膨胀产生的压缩应力：
＝E l / L l t E
热膨胀对两端固定点的推力： 其中，
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2、调节阀门：节流阀
调节阀门 节流阀用来调节介质流量和压力；减压阀 可自动地将介质压力减到所需数值；调节阀 用来调节介质流量的。 这些阀门都属于调节用阀门，在运行中要 经常开关，为防止漏泄不严密，在调节阀门 之前要串联关闭阀。开启时，先全开关闭阀 而后再开启调节阀，关闭时，先关闭调节阀 而后再关闭关闭阀。
(二)管道吊架 管道吊架有普通吊架、弹簧吊架等。 普通吊架可保证管道悬吊点所在水平面内自由位 移。 弹簧吊架通常用于自然补偿具有复杂位移的管道 ，可保证悬吊点在空间任意方向位移。当管道有垂 直位移时，采用弹簧吊架。如还有水平位移时，可 采用加滚柱或滚珠盘的弹簧吊架。
(三)恒力支吊架 恒力支吊架适用于高温高压，冷热态温差变化大 ，热位移大的管道，在管道运行时承载能力不变或 变化很小。通常应用在限制转移载荷或垂直上下位 移各约60mm、90mm以上的支吊点上。
6、阀门操作注意事项 1. 识别阀门的开关方向。一般手动阀，手轮顺时针旋 转方向表示阀门关闭方向，逆时针方向表示阀门开 启方向，有个别阀门方向与上述启闭相反，操作前 应检查启闭标志后再操作，旋塞阀阀杆顶面的沟槽 与通道平行，标明阀门在全开位置，当阀杆旋转 90°，沟槽与通道垂直，标明阀门在全关位置，有 的旋塞阀以扳手与通道平行为开启，垂直为关闭。 三通、四通的阀门操作应按开启、关闭换向的标记 进行。 2. 用力要适当，操作阀门时，用力过大过猛容易损坏 手柄，手轮，擦伤阀杆和密封面，甚至压坏密封面， 切勿使用大扳手启闭小的阀门，防止用力过大， 损坏阀门。
1、承受管子、附件、保温结构、管内介质重量； 2、固定管子，承受弹簧支吊架预压弹簧所产生的 作用力，弹簧支吊架转移至刚性支吊架的转移荷重 ，活动支吊架的摩擦作用力，管道热胀或冷缩所产 生的作用力和力矩，管内介质所产生的作用力(排 汽管和装有波型或套筒补偿器的管道)； 3、合理的分配以上各种力，以满足管道热补偿及 位移的要求，减少运行中管道振动。