0709电厂动力管道讲稿

注意：阀门和法兰的公称压力对应的基准温度不同。
五. 管道直径选择及介质流速
1. 管径选择 对于单相流体管道，根据推荐的介质流速按下列公式计 算：
Di 594.7
或
G

Di 18.81
Q


Di－管子内径，mm；
G －介质质量流量，t/h； υ－介质比容，m3／kg；
ω－介质流速；m／s；
2）在水平管道交叉较多的区域（如；主厂房内），宜按管道走 向划定纵、横走向的标高范围，将管道分层布置；
3）存在汽水两相流的管道，介质流向由高向低时，宜先垂直走 向，后水平布置；介质流向由低向高时，宜先水平走向，后 垂直布置； 4）对于大容量机组的主蒸汽、再热蒸汽或背压机的排汽管道， 如果管道数量为偶数时，应尽量采用对称布置； 5）管道与墙、梁、柱、设备间的净空应满足规定要求（见《管 规》5.1.9～5.1.12条要求），注意冷、热位移;
给水
凝结水
凝结水泵出口管道 凝结水泵入口管道
2～3.5 0.5～1.0
介质类别 管道名称
加热器疏水 疏水泵出口管道 疏水泵入口管道 调节阀出口管道 调节阀入口管道
推荐流速 （m／s）
1.5～3.0 0.5～1.0 20～100 1.0～2.0
其他水（生 离心泵出口管道及其 2.0～3.0 他压力管道 水、化学水、 工业水等） 离心泵入口管道 0.5～1.5 自流、溢流等无压排 小于1.0 水管道
5. 强度及严密性试验 1）强度试验 强度试验用于检验管子和附件的强度，一般采用水压试验；
2）严密性试验
管道安装完毕后，必须对管道系统进行严密性试验，常用的 方式有：水压试验、无损探伤
3）水压试验要求
a）水压试验压力（表压），应不小于1.5倍的设计压力，且不 得小于0.2MPa；
b）水压试验用水温度应不低于5℃，也不应高于70℃；
极度危害（Ⅰ） 高度危害（Ⅱ）
中度危害（Ⅲ）
如：液氯、联氨等 3. 介质的腐蚀性 如：硫酸、盐酸、氨水等 4. 介质的高温高压
轻度危害（Ⅳ）
如：主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、高压给水管道、IGCC电站 气化炉出口管道
三、电厂压力管道设计常用标准
1. GB 50049－94《小型火力发电厂设计规范》 2. DL 5000－2000《火力发电厂设计技术规程》 3. DL／T 5054－1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》 4. DL／T 5366《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》 5. GB 50229－2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》 6. DL／T 715－2000《火力发电厂金属材料选用导则》
1. 管道附件型式
1）法兰 a）设计温度300℃及以下且PN≤2.5，应选用平焊法兰； b）设计温度 大于300℃或PN≥4.0MPa，应选用对焊法兰； c）所选法兰应符合国家标准GB／T 9124的要求；
d）油管道法兰应选用对焊法兰；
e）油管道法兰垫片不得采用橡胶、塑料和石棉材料。 2）三通 a）不宜采用现场制作的单筋加强焊制三通； b）焊接三通应采用工厂加工，不应现场制作：
Q －介质容积流量，m3／h。 对于主蒸汽管道、再热蒸汽管道和高压给水管道等主要 管道的管径尺寸，宜通过优化计算确定。 对于汽水两相流体（如：加热器疏水、锅炉排污等）的 管道，应按《管规》中6.4节两相流体管道的计算方法求取管 径或核算管道的通流能力。 2. 汽水管道推荐介质流速（《管规》表3.1.2）
挤压、焊接 挤压、焊接 锻制
3）弯管弯头
a）PN≥6.3的管道，应采用中频加热弯管，也可采用符合国家 标准（或行业标准）的弯头；
b） PN＜6.3的管道宜采用热成型的弯头；
c）PN＜1.0，DN＜50的管道可采用冷弯弯管； d）纵缝热成型弯头宜用于PN≤2.5的管道上； e）对于冷再热蒸汽管道的大直径弯头，可采用高质量纵缝热 成型焊接弯头。 4）阀门 a）对于油系统管道阀门、与除氧器及给水箱直接相连接的管 道阀门、给水泵进口阀门均应选择钢制阀门，不得采用铸铁阀 门； b）调节阀不宜做关断阀使用；
六. 直管壁厚计算
1. 最小壁厚 对于承受内压的直管的最小壁厚，《管规》和《应规》的 规定基本相同。 按直管外径确定壁厚：
PDo Sm ＋ t 2 2YP
按直管内径确定壁厚：
PDi 2 2YP Sm t 2 2P(1 Y)
t
Sm－直管的最小壁厚，mm；
Sc－直管的计算壁厚，mm；
C1－考虑壁厚负偏差的附加值，mm； 壁厚负偏差的附加值C1 a. 外径无缝管
m C1 Sm 100 m
式中： m－壁厚负偏差，％；按相关的标准选取，如：GB5310、 GB3087等。
b. 内径管
内径管的壁厚负偏差的附加值为零。
c. 焊接管 焊接管的壁厚偏差取用所用板材的厚度偏差，但最小不得 小于0.5mm。 3. 管道取用壁厚 管道取用壁厚是在计算壁厚的基础上考虑一定对口裕量。 a. 外径无缝管 在计算壁厚的基础上考虑一定的余量，圆整到管道壁厚系 列。 b. 焊接管 对于大口径薄壁焊接管（如冷再热蒸汽管道），对口余量 应在外径无缝管的基础上适当加大，圆整到相应板材厚度 系列系列。
介质类别 管道名称
主蒸汽 主蒸汽管道
推荐流速 （m／s）
40～60
中间再热蒸 高温再热蒸汽管道 汽 低温再热蒸汽管道 其他蒸汽 过热蒸汽管道 饱和蒸汽管道 湿蒸汽管道
去减压减温器蒸汽 管道 高压给水管道 低压给水管道
50～65 30～45 35～60 30～50 20～35 60～90
2.0～6.0 0.5～2.0
及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管
道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施共七类设备，定 为特种设备并实行安全监察。
《条例》中压力管道的定义和范围是： “利用一定的压力，
用于输送气体或液体的管状设备。其范围规定为最高工作压力大 于等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或可燃、 易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作压力高于等于标准沸点的液体 介质，且公称直径大于25mm的管道” （见《条例》第88条）
15. GB 50016－2006《建筑设计防火规范》
16. GB 50028－93《城镇燃气设计规范》 17. CJJ 34－2002《城市热力网设计规范》 18. GB／T 17116《管道支吊架》 19. DL／T 820－2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》
20. DL／T 776－2001《火力发电厂保温材料技术条件》
Do－直管外径，取用管道名义外径，mm；
Di－直管内径，取用最大内径，mm； Y－温度计算对直管壁厚的修正系数； [σ]t－钢材在设计温度下的许用应力，MPa； α－考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加壁厚，mm；
η－许用应力的修正系数。
2. 直管的计算壁厚 直管的计算壁厚公式：
Sc Sm C1
p PN s
t
［P］－允许的工作压力，MPa； [σ]t －钢材在设计温度下的许用应力，MPa； [σ]s－公称压力对应的基准值，是指钢材在200℃时的许用应力， MPa。 PN－公称压力。 电厂安装设计中常用的公称压力对应的基准温度为200℃， 如：《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计》中，管道和 管件中，公称压力对应的基准温度为200℃。
6）管道跨越各类通道的净空距离应满足规定要求（《管规》 5.14条）；
c. 内径管
对于内径管，对口裕量按下式计算： Sm＋0.5×（内径偏差＋0.25） 考虑对口裕量后为取用最小壁厚。 4. 管道壁厚计算中应注意的问题
1）计算公式中的管径建议取最大直径（内径、外径），考 虑最大管径正偏差；
2）用于核算已有管道壁厚时，应取用实测的最大直径（内 径或外径）和实测的最小壁厚，此时，不需再考虑管径偏差和 壁厚偏差。 3）管径偏差和壁厚偏差要符合所用管材相应的标准规定， 不是特殊情况，不要严格限制偏差，否则会人为增加造价。 4）壁厚计算公式的适用条件为：Do／Di＜1.7。
c）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； d）对于奥氏体不锈钢管道，水的氯离子含量不应超过25mg/L；
4）对于大型机组的主蒸汽管道、再热蒸汽管道及其他大直径管 道的焊缝，可采用无损探伤代替水压试验，无损探伤应满足相关 标准要求（超声波、射线、磁粉、渗碳）。
七.管道附件选择
可燃气体分为甲、乙两类 ：与空气的混合物的爆炸极限下 限 ＜10％（体积比）的为甲类，≥10％（体积比）的为乙类； 如：氢气、天然气、高炉煤气等 可燃液体分为甲A/B、乙A/B 、丙A/B三类六段：
如：锅炉点火和燃机用的轻柴油属于丙类可燃液体
2. 介质的毒性
GB5044《职业性接触毒物为害程度分级》中把毒物的危害程 度分为四个级别：
C）在下列情况下工作的阀门，需装设动力操作装置：
◆ 按工艺需要，有控制联锁要求的阀门；
◆ 需要频繁启闭或远方操作的阀门； ◆ 安装在手动操作难以实现的位置的阀门； ◆ 扭转力矩较大，或开关时间较长的阀门。 2. 管道附件强度计算
1）计算方法
弯管（弯头）、异径管、三通、封头堵头、法兰等管件的强 度计算按《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL／T 5054－1996）附录C中推荐的计算方法计算。 2）注意事项 ◆ 对于弯管（弯头）、异径管和三通应控制其通流能力不小 于连接直管的90％；
发电厂
管道强度与布置
主要内容：
1. 概述 2. 电厂压力管道输送介质特点
3. 电厂压力管道设计常用标准
4. 管道的公称压力和公称通径 5. 管道直径选择及介质流速 6. 直管壁厚计算 7. 管道附件选择
8. 管道及管道附件的布置
9. 汽轮机防进水设计
一、概述
2003年6月1日开始实施的《特种设备安全监察条例》，把涉