1、火力发电厂锅炉汽水管道设计技术规定常用符号的单位和意义符 号单 位意 义pMPa设计压力PNMPa公称压力pTMPa试验压力pdPa,MPa管内介质动压力pd1Pa,MPa管道始端动压力pd2Pa,MPa管道终端动压力p0Pa,MPa管道始端滞止压力p1Pa,MPa管道始端压力p2Pa,MPa管道终端压力pcPa,MPa管内介质临界压力pdcPa,MPa管内介质临界动压力管道始端压力与末端空间压力之比c管道始端压力与临界压力之比T设计温度或工作温度ter设计安装温度20bMPa钢材在20时的抗拉强度最小值sMPa钢材在设计温度下的屈服极限最小值ts(0.2%)MPa钢材在设计温度下残余变形为02、.2%时的屈 服极限最小值tDMPa钢材在设计温度下10万h的持久强度平均值tMPa钢材在设计温度下的许用应力许用应力修正系数DNmm公称通径Domm管子外径Dimm管子内径smmm直管最小壁厚scmm直管计算壁厚smm直管壁厚A管子壁厚负偏差系数Gt/h介质质量流量Gmaxt/h介质最大质量流量Gmint/h介质最小质量流量Qm3/h介质容积流量vm3/kg介质比容v0m3/kg管道始端滞止比容v1m3/kg管道始端介质比容v2m3/kg管道终端介质比容vcm3/kg介质临界比容管道终端与始端的介质比容之比c介质临界比容与管道始端介质比容之比kg/m3介质密度1kg/m3管道始端介质密度2k3、g/m3管道终端介质密度wm/s介质流速kg/(m2s)介质质量流速wcm/s介质临界流速ckg/(m2s)介质临界质量流速Lm管道总展开长度管道摩擦系数Re雷诺数管道阻力系数l管道总局部阻力系数管子等值粗糙度gm/s2重力加速度k蒸汽绝热指数a管道局部变换后与变换前的介质质量流速之比H1m管道始端的标高H2m管道终端的标高patPa大气压力PopN弹簧的工作荷载PerN弹簧的安装荷载PmaxN弹簧最大允许荷载maxmm弹簧最大允许变形量Hopmm弹簧的工作高度Hermm弹簧的安装高度H0mm弹簧的自由高度tmm管道支吊点垂直方向热位移值Kmm/N弹簧系数摩擦系数Lmaxm支吊架的最大允许间距4、Icm4管子截面惯性矩qkN/m管道单位长度自重E20kN/mm2钢材在20时的弹性模量EtkN/mm2钢材在设计温度下的弹性模量t10-6/钢材在工作温度下的线膨胀系数MPa剪应力hfmm焊缝高度humm焊缝有效厚度Xmm补偿器吸收的轴向位移量Ymm补偿器吸收的横向位移量X0mm补偿器最大轴向补偿量Y0mm补偿器最大横向补偿量1 总 则1.0.1 本规定制定的目的是为了指导火力发电厂汽水管道的设计，以保证火力发电厂安全、满发、经济运行。1.0.2 本规定适用于火力发电厂范围内主蒸汽参数为27MPa、550(高温再热蒸汽可达565)及以下机组的汽水管道设计。 机、炉本体范围内的汽水管道设计，除5、应符合本规定外，还应与制造厂共同协商确定。 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。1.0.3 本规定所引用的相关标准 管道元件的公称通径 (GB1047) 管道元件的公称压力 (GB1048) 高压锅炉用无缝钢管 (GB5310) 低中压锅炉用无缝钢管 (GB3087) 碳素结构钢 (GB700) 螺旋焊缝钢管 (SY50365039) 低压流体输送用焊接钢管 (GB3092) 钢制压力容器 (GB150) 碳钢焊条 (GB5117) 低合金钢焊条 (GB5118) 火力发电厂汽水管道应力计算技术规6、定 (SDGJ6) 电力建设施工及验收技术规范(管道篇) (DJ56) 电力建设施工及验收技术规范 (火力发电厂焊接篇) (DL5007) 电力建设施工及验收技术规范 (钢制承压管道对接焊缝射线检验篇) (SDJ143) 火力发电厂金属技术监督规程 (DL438) 电力工业锅炉监察规程 (SD167)2 一 般 规 定2.0.1 设计要求 管道设计应根据热力系统和布置条件进行，做到选材正确、布置合理、补偿良好、疏水通畅、流阻较小、造价低廉、支吊合理、安装维修方便、扩建灵活、整齐美观，并应避免水击、共振和降低噪声。 管道设计应符合国家和部颁有关标准、规范。2.0.2 设计参数2.0.2.1 设计7、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，可不考虑。 主要管道的设计压力，应按下列规定选用： (1)主蒸汽管道 取用锅炉过热器出口的额定工作压力或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力。 当锅炉和汽轮机允许超压5%(简称5%OP)运行时，应加上5%的超压值。 (2)再热蒸汽管道 取用汽轮机最大计算出力工况(见注)下高压缸排汽压力的1.15倍。高温再热蒸汽管道，可减至再热器出口安全阀动作的最低整定压力。 注：汽轮机最大计算出力工况，系指调节汽门全开(简称VWO)工况或调节汽门全开加5%超压(简称VWO+5%O8、P)工况。 (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。 (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)高压给水管道 非调速给水泵出口管道，从前置泵到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9、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。 以上高压给水管道压力，应考虑水泵进水温度对压力的修正。 (8)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； 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。 (9)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； 单级泵系统泵出口侧管道，取用泵出口阀关断情况下泵的扬程与进水侧压力(上述水柱静10、压)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； 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。 (10)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。当管道中疏水静压引起压力升高值大于抽汽压力的3%时，尚应计及静压的影响。 (11)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的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11、的最低整定压力。 当锅炉排污阀后不会引起管内压力升高时，排污管道(定期排污或连续排污)的设计压力按表2.0.2-1选取。表2.0.2-1 锅炉排污阀后管道设计压力MPa(g)锅 炉 压 力1.7504.1504.1516.2006.20110.30010.301管道设计压力1.7502.7504.1506.200 (12)给水再循环管道 当采用单元制系统时，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。 当采用母管制系统时，节流孔板及其以前的12、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。 (13)安全阀后排汽管道 应根据排汽管道的水力计算结果确定。2.0.2.2 设计温度 系指管道运行中内部介质的最高工作温度。 主要管道的设计温度，应按下列规定选用： (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13、熵求取在管道设计压力下的相应温度。如制造厂有特殊要求时，该设计温度应取用可能出现的最高工作温度。 (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。 (7)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。 (8)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14、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。 (9)凝结水管道 取用低压加热器后凝结水的最高工作温度。 (10)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。 (11)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堵板等可能引起管内压力升高时，排污管道(定期排污或连续排污)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(定期排污和连续排污)的设计温度按表2.0.2-2选取。表2.0.2-2 锅炉排污阀后管道设计温度锅炉压力(MPa)1.7504.1504.115、516.2006.20110.30010.301管道设计温度()210230255280 (12)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。 (13)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。2.0.2.3 设计安装温度 设计安装温度可取用20。2.0.2.4 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。 管道参数等级也可用标注压力和温度的方法来表示，如p541416、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。2.0.2.5 管道公称压力的换算 管子和管件的允许工作压力与公称压力可按下式换算： (2.0.2-1)式中 p允许的工作压力，MPa； t钢材在设计温度下的许用应力，MPa； s公称压力对应的基准应力，系指钢材在指定的某一温度下的许用应力，MPa。 常用国产钢材的公称压力列于附录A.10A.15。2.0.3 水压试验 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。2.0.3.1 强度试验 管子和附件强度试验压力(表压)，按下式确定： 或1.5p (17、2.0.3-1) 取两者中的较大者。式中 pT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。 水压试验下，试件内周向应力值，不得大于材料在试验温度下屈服极限的90%。周向应力按下式计算： (2.0.3-2)式中 t试验压力下管子或附件的周向应力，MPa； Di管子内径，mm； s管子壁厚，mm； 考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度，mm； c管子壁厚的负偏差值，mm； 许用应力修正系数，取值按表3.2.1。2.0.3.2 严密性试验 管道安装完毕后，必须对管道系统进行严密性检验。 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。 水18、压试验下管道的周向应力以及试压时的内压力、活荷载和恒荷载引起的轴向应力，都必须不大于试验温度下材料屈服极限的90%。轴向应力按下式计算： (2.0.3-3)式中 L试验压力、自重和其他持续外载所产生的轴向应力之和，MPa； Do管子外径，mm； M由于自重和其他持续外载作用在管子横截面上的合成力矩，Nmm； W管子截面抗弯矩，mm3。 水压试验用水温度，应不低于5，也不大于70。试验环境温度不得低于5，否则，必须采用防止冻结和冷脆破裂的措施。 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。 亚临界及以上参数机组的主19、蒸汽管道和再热蒸汽管道及其他大直径管道的所有焊缝，也可采用无损探伤代替水压试验进行严密性试验，探伤的具体要求应符合电力建设施工及验收技术规范(钢制承压管道对接焊缝射线检验篇)的规定；通向大气的管道(如排汽管道或最后一道关断阀门后的疏水管道)，不需要作严密性试验。2.0.4 管子材料 管子所用钢材应符合国家或冶金工业部有关钢材现行标准的规定。当需要采用新钢种时，应经有关部门鉴定后方可采用。当需要采用国外钢材时，应根据可靠资料经分析确认适合使用条件时才能采用。 常用国产钢材及其推荐使用温度见表2.0.4。表2.0.4 常用国产钢材及其推荐使用温度钢 类钢 号推荐使用温度()允许的上限温度()备 注20、碳素结构钢Q235A.FQ235B.F0200250GB700Q235AQ235BQ235C0300350GB700Q235D-20300350GB700优质碳素结构钢10-20425430GB308720-20425430GB308720G-20430450GB5310普通低合金钢16Mng-40400400GB713合金钢15CrMo510550GB531012Cr1MoV540555570GB531012Cr2MoWVTiB540555600GB531012Cr3MoVSiTiB540555600GB5310 20G钢管道，若要求使用寿命不超过20年，使用温度可提高至450，但使用期间应21、加强金属监督。2.0.5 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：/3，/1.5或/1.5，/1.5其中钢材在20时的抗拉强度最小值，MPa；钢材在设计温度下的屈服极限最小值，MPa；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； 钢材在设计温度下105h的持久强度平均值，MPa。 常用国产钢材的许用应力数据列于附录A.1。 常用国外钢材的许用应力数据列于附录A.4、A.7。2.0.6 焊接 焊条、焊丝的选用，应根据母材的化学成分、力学性能和焊接接头的抗裂性、碳扩散、焊前预热、焊后热处理以及使用条件等综合考虑。2.0.6.1 同种钢材焊接时，焊条22、(焊丝)的选用应符合下列要求： (1)焊缝金属性能和化学成分与母材相当。 (2)工艺性能良好。2.0.6.2 异种钢材焊接时，焊条(焊丝)的选用应符合下列要求： (1)两侧钢材均非奥氏体不锈钢时，可选用成分介于两者之间或与合金含量低的一侧相配的焊条(焊丝)。 (2)两侧之一为奥氏体不锈钢时，可选用铬镍不锈钢或镍基合金焊条(焊丝)。2.0.6.3 常用钢材焊条的型号及性能 (1)碳钢焊条的型号见附录A.16。 (2)低合金钢焊条的型号见附录A.17。 (3)常用焊丝的型号及化学成分见附录A.18。 (4)常用焊条熔敷金属的化学成分和常温力学性能见附录A.19。 (5)焊接异种钢的焊条(焊丝)及焊23、后热处理温度推荐值见附录A.20。 (6)常用国产钢材所适用的焊条和焊丝型号见附录A.21。 (7)常用国外钢材所适用的焊条和焊丝型号见附录A.22、附录A.23。2.0.6.4 常用焊接接头基本形式及尺寸见附录A.24。2.0.6.5 不同厚度对口时的处理方法见附录A.25。3 管子的选择3.1 管 径 选 择3.1.1 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。单相流体的管道，根据推荐的介质流速，按下列公式计算： (3.1.1-1)或 (3.1.1-2)式中 Di管子内径，mm； G介质质量流量，t/h； v介质比容，m3/kg； w介质流速，m/s；24、 Q介质容积流量，m/h。 对于汽水两相流体(如高压加热器疏水、锅炉排污等)的管道，应按6.4两相流体管道的计算方法，求取管径或核算管道的通流能力。3.1.2 汽水管道的介质流速，按表3.1.2选取。表 3.1.2 推荐的管道介质流速(m/s)介质类别管 道 名 称推荐流速(m/s)主蒸汽主蒸汽管道4060中间再热蒸汽高温再热蒸汽管道5065低温再热蒸汽管道3045其他蒸汽抽汽或辅助蒸汽管道：过热汽 饱和汽 湿蒸汽356030502035去减压减温器蒸汽管道6090给 水高压给水管道26低压给水管道0.5.凝结水凝结水泵出口侧管道2.03.5凝结水泵入口侧管道0.51.加热器疏水加热器疏水管道25、： 疏水泵出口侧 疏水泵入口侧 调节阀出口侧 调节阀入口侧1.53.00.51.02010012其他水生水、化学水、工业水及其他水管道： 离心泵出口管道及其他压力管道 离心泵入口管道 自流、溢流等无压排水管道230.51.51 在推荐的介质流速范围内选择具体流速时，应注意管径大小、参数高低的影响，对于直径小、介质参数低的管道，宜采用较低值。3.2 壁 厚 计 算3.2.1 对于承受内压力的汽水管道，直管的最小壁厚sm应按下列规定计算： 按直管外径确定时： (3.2.1-1) 按直管内径确定时 (3.2.1-2)式中 sm直管的最小壁厚，mm； Do管子外径，取用公称外径，mm； Di管子内径，26、取用最大内径，mm； Y温度对计算管子壁厚公式的修正系数，对于铁素体钢，482及以下时Y=0.4，510时Y=0.5，538及以上时Y=0.7；对于奥氏体钢，566及以下时Y=0.4，593时Y=0.5，621及以上时Y=0.7；中间温度的Y值，可按内插法计算； 许用应力的修正系数，对于无缝钢管=1.0；对于纵缝焊接钢管，按有关制造技术条件检验合格者，其值按表3.2.1取用；对于螺旋焊缝钢管，按SY5036标准制造和无损检验合格者，=0.9； 考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度mm，对于一般的蒸汽管道和水管道，可不考虑腐蚀和磨损的影响；对于高压加热器疏水管道、给水再循环管道、排污管道和工业27、水管道，腐蚀和磨损裕度可取用2mm；对于腐蚀和磨损较严重的管道，如果估计到管子在使用中腐蚀和磨损的速度超过0.06mm/a，则腐蚀和磨损裕度应为管道运行年限内的总腐蚀和磨损量；机械强度要求的附加裕度，视具体情况确定。表 3.2.1 纵缝焊接钢管许用应力修正系数焊接方式焊 缝 型 式手式电焊或 气 焊双面焊接有坡口对接焊缝100%无损探伤 有氩弧焊打底的单面焊接有坡口对接焊缝无氩弧焊打底的单面焊接有坡口对接焊缝1.000.900.75熔剂层下的自动焊双面焊接对接焊缝，100%无损探伤 单面焊接有坡口对接焊缝单面焊接无坡口对接焊缝1.000.850.803.2.2 直管的计算壁厚和取用壁厚3.2.28、2.1 直管的计算壁厚应按下式计算：sc=sm+c (3.2.2-1)式中 sc直管的计算壁厚，mm； c直管壁厚负偏差的附加值，mm。3.2.2.2 直管的取用壁厚，以公称壁厚表示。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。3.2.3 直管壁厚负偏差附加值，应按下列规定选取： 对于管子规格以外径壁厚标示的无缝钢管，可按下式确定：c=Asm (3.2.3-1)式中 A直管壁厚负偏差系数，根据管子29、产品技术条件中规定的壁厚允许负偏差m%(见附录B)按公式计算，或按表3.2.2取用。表 3.2.2 直管壁厚负偏差系数直管壁厚允许负偏差(%)-5-8-9-10-11-12.5-15A0.0530.0870.0990.1110.1240.1430.176 对于管子规格以最小内径最小壁厚标示的无缝钢管，壁厚负偏差值等于零； 对于焊接钢管，直缝焊接管采用钢板厚度的负偏差值；螺旋缝焊接管根据管子产品技术条件中规定的壁厚允许负偏差按表3.2.2取用。且上述两种钢管的直管壁厚负偏差的附加值，均不得小于0.5mm。3.2.4 弯管壁厚 弯管(成品)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30、侧壁厚不得小于相连直管允许的最小壁厚sm。 为补偿弯制过程中弯管外侧受拉的减薄量，弯制弯管用的直管厚度应不小于表3.2.4规定的最小壁厚。表 3.2.4 弯管弯制前直管的最小壁厚弯 曲 半 径弯管弯制前直管的最小壁厚6倍管子外径1.06sm5倍管子外径1.08sm4倍管子外径1.14sm3倍管子外径1.25sm 当采用以最小内径最小壁厚标示的直管弯制弯管时，宜采用加大直管壁厚的管子。当采用以外径壁厚标示的直管弯制弯管时，宜采用挑选正偏差壁厚的管子进行弯制。 弯管的弯曲半径宜为外径的45倍，弯制后的椭圆度不得大于5%。 弯管椭圆度指弯管弯曲部分同一截面上最大外径与最小外径之差与公称外径之比。3.31、3 管子类别选择3.3.1 管子类别的选择原则 管子类别应根据管内介质的性质、参数及在各种工况下运行的安全性和经济性进行选择。3.3.2 主要管子类别选择3.3.2.1 无缝钢管适用于各类参数的管道。3.3.2.2 低温再热蒸汽管道可采用高质量焊接钢管。3.3.2.3 PN2.5及以下参数的管道，也可选用电焊钢管。3.3.2.4 低压流体输送用焊接钢管(GB309282)，仅适用于PN1.6及以下，设计温度不大于200的介质。4 管道附件的选择4.1 一 般 规 定4.1.1 管道附件应根据系统和布置的要求，按公称通径、设计参数、介质种类及所采用的标准进行选择。管道零部件应是符合国家标准(或行32、业标准)的成熟产品。重要的、新型结构的管件需另行设计制造时，应经鉴定合格。常用管道零件及部件计算见附录C。选择管件时，还应注意减少品种和规格。4.1.2 管子和附件的连接除需拆卸的以外，应采用焊接方法。选择附件时应满足与所连接管子的焊接要求。4.1.3 螺纹连接的方式应采用在设计压力不大于1.6MPa、设计温度不大于200的低压流体输送用焊接钢管上。4.2 选 择 原 则4.2.1 法兰组件 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。 选配法兰宜遵照国家标准。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33、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。 法兰及法兰连接计算可按附录C.6进行。 设计压力14MPa及以上，或设计温度540及以上的管道，应采用焊接式流量测量装置；其他参数的管道可采用法兰式流量测量装置。4.2.2 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，PN1.0、DN50的管道可采用冷弯弯管；PN6.3的管道宜采用热成型的弯头。 纵缝热成型弯头宜用于PN2.5的管道上，其弯曲半径为DN+50mm。 对于大容量机组再热蒸汽管道PN2.5的大直径弯头，也可采用高质量纵缝热成型焊接弯头。弯管(弯头)的壁厚计算见附34、录C.1。4.2.3 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。异径管的壁厚计算见附录C.2。4.2.4 三通 主要管道的三通型式可按表4.2.4-1选用。表4.2.4-1 三通型式选用表 PN10管道宜采用挤压或焊接三通，如果采用单筋加强焊制三通，应保证焊接质量。 接管座和锻制三通的壁厚计算，应采用面积补偿法，详见附录C.4。 直插和接管座应按汽水管道零件及部件典型设计选用。 主管上未加强开孔的最大允许直径可按附录C.3所列公式计算。当开孔直径大于最大允许直径时，应按规定进行补强。4.2.5 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35、头。 PN2.5的管道可采用平焊堵头、带加强筋焊接堵头或锥形封头。 封头或堵头的计算见附录C.5。4.2.6 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。节流孔板孔径计算见附录C.7。4.2.7 波纹管补偿器 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)。波纹管补偿器应力计算见附录C.10。4.2.8 阀门 阀门应根据系统的参数、通径、泄漏等级、启闭时间选择，满足汽水系统关断、调节、保证安全运行的要求和布置设计的需要。阀门的型式、操作方式，应根据阀门的结构、制造特点和安装36、运行、检修的要求来选择。当有特殊要求时，可提高等级选用。例如与高压除氧器和给水箱直接相连管道的阀门及给水泵进口阀门，均应选用钢制阀门。4.2.8.1 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。4.2.8.2 截止阀：作关断用。当要求严密性较高时，宜选用截止阀。可装于任意位置的管道上。4.2.8.3 球阀：作调节或关断用。当要求迅速关断或开启时，可选用球阀。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。4.2.8.4 调节阀：应根据使用目的、调节方式和调节范围选用。可按附录C.937、选择。调节阀不宜作关断阀使用。选择调节阀时应有控制噪声、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： (1)设计压力不大于1.6MPa的水管道。 (2)设计压力不大于1.0MPa的蒸汽管道。4.2.8.5 止回阀：升降式垂直瓣止回阀应装在垂直管道上；而水平瓣止回阀应装在水平管道上，旋启式止回阀宜安装于水平管道上。底阀应装在水泵的垂直吸入管端。4.2.8.6 疏水阀(疏水器)：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38、连续排水量进行选择。单阀容量不足时，可两阀并联使用。4.2.8.7 蝶阀：宜用于全开、全关，也可作调节用。4.2.8.8 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.8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。布置安全阀时，必须使阀杆垂直向上。4.2.8.9 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39、闸阀：当PN1.0，DN600； PN1.6， DN450； PN2.5， DN350； PN4， DN250； PN6.3， DN200； PN10， DN150； PN20， DN100。 关断阀的旁通阀通径，可按表4.2.8选用。表4.2.8 旁通阀通径选用表(mm)关断阀通径DN100250300600旁通阀通径DN20252550 汽轮机电动主闸阀的旁通阀通径，应根据汽轮机起动或试验要求选用。4.2.8.10 在下列情况下工作的阀门，需装设电动或气动驱动装置： (1)按生产过程的控制要求，需要频繁启闭或远方操作时。 (2)阀门装设在手动难以实现的地方，或必须在两个及以上的地方操作时。40、 (3)扭转力矩较大，或开关阀门时间较长时。 电动或气动驱动方式的选用，应根据系统需要、安装地点、环境条件、热工控制和制造厂要求，以及驱动装置特点进行选择。 电动驱动装置供电系统简单，敷设方便，但用于有爆炸性气体或物料积聚及高温潮湿雨淋的场所时，应选用相应防护等级的电动驱动装置。气动驱动装置有动作快、受环境条件影响小的特点，但应有可靠的供气系统及气源设施。4.2.9 阀门传动装置4.2.9.1 阀门传动装置各组件应根据阀门和操作器的布置、阀门的扭矩，按典型设计选用。阀门手轮上的启闭扭矩应以制造厂提供的数据为准。当缺乏数据时，可参照附录C.11。4.2.9.2 传动装置的连杆，宜采用低压流体输送41、用焊接钢管制成，并应具有足够的刚度，其扭转角不应超过0.05弧度。所需连杆横断面的轴惯性矩应满足下列条件：J0.013MmaxL式中 J连杆横断面的轴惯性矩，cm4； Mmax连杆承受的最大扭矩，Nm； L一根连杆的长度(不超过4m)，m。 为满足被传动阀门手轮的升降和万向接头转动灵活，以及吸收管道(设备)与传动装置接头处的位移，应在传动连杆上装设补偿器。4.2.9.3 在下列情况下应使用换向器 (1)当由操作部件至被操作阀门或至第二个部件的距离较远，且不能用一根连杆时。 (2)当传动部件沿直线连接有困难而必须转向时。 万向接头最大变换方向为30，齿轮(蜗轮)换向器允许的变换方向为90。4.242、.9.4 拉链传动只用在操作较少且难以装设连杆传动装置的PN2.5且DN200的阀门上。当采用拉链传动时。在阀门手轮上必须有防止拉链脱落的装置。4.3 附 件 材 料4.3.1 弯管、弯头、异径管、三通、封头与堵头的材料按表2.0.4及相当的国外标准钢材选用，并应与所连接的管材一致。4.3.2 波纹管补偿器的波纹管材料，当PN1.6时，采用08F；当参数较高或有特殊要求时，可采用0Cr18Ni11Ti(或1Cr18Ni9Ti),0Cr19Ni9、0Cr19Ni11。4.3.3 法兰组件的材料，应根据管道的设计参数按表4.3.3选用。软垫片宜采用金属石墨缠绕片。表4.3.3 法兰组件材料零件名称43、公称压力PN(MPa)介 质 为 下 列 温 度 () 时 采 用 的 钢 材0200300350425450510540555法兰和法兰盖2.5Q235-(A.F/B.F)Q23520号钢，25号钢4，6.3，10，2020号钢，25号钢12CrMo15CrMoA压力不限12Cr1MoV螺栓和双头螺栓2.5Q27525号钢，35号钢30CrMoA4，6.3，1035号钢，40号钢30CrMoA35CrMoA25Cr2MoVA2030CrMoA，35Cr30CrMoA，35CrMoA25Cr2MoVA压力不限25Cr2MolV，20CrlMoVTiB20CrlMo1VNiB螺 母2.5Q23544、(A.F/B.F)，Q27520号钢，30号钢35号钢，45号钢4，6.3，1025号钢，35号钢35号钢40号钢30CrMoA35CrMoA2035号钢，45号钢压力不限25Cr2MoV，25Cr2Mo1V20Cr1Mo1V，30Cr2MoV垫 圈20Q235A.F，Q235B.F，Q235，20号钢，35号钢压力不限12CrMo,15CrMo,15CrMoA软垫片10金属石墨缠绕垫片(或石棉橡胶板)压力不限金属石墨缠绕垫片5 管道及附件的布置5.1 管 道 布 置5.1.1 管道布置应结合主厂房设备布置及建筑结构情况进行，管道走向宜与厂房轴线一致。 在水平管道交叉较多的地区，宜按管道的走向45、划定纵横走向的标高范围，将管道分层布置。 管道布置不宜使介质的主流在三通内变换方向。5.1.2 管道系统中应防止出现由于刚度较大或应力较低部分的弹性转移而产生局部区域的应变集中。管道布置中应避免下述情况： 小管与大管或与刚度较大的管子连接，而此小管具有较高的应力；局部缩小管道断面尺寸或局部采用性能较差的材料；管系中应力分布不均匀性大，小部分管段的应力值显著大于其余部分。图 5.1.6 安全阀装置(开式排放系统) 如果上述情况不能避免，应采用合理的限位装置或冷紧等措施，以缓和弹性转移现象。 当管道中有阀门时，应注意阀门关闭工况下两侧管道温度差别对管段刚性的影响。5.1.3 大容量机组的主蒸汽管道46、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。5.1.4 存在两相流动的管道，宜先垂直走向，后水平布置，且应短而直。5.1.5 汽轮机旁路阀前后应有一定的直管段，其尺寸和布置要求应与制造厂协商确定。5.1.6 安全阀排汽管的布置5.1.6.1 当排汽管采用如图5.1.6所示开式系统，且阀门和阀管上无支架时，角式安全阀出口弯头的出口端a段应留有一段不小于1倍管道内径的直段，且使在运行时排汽管接口与出口弯头的出口段中心线相一致，排汽管中心线与主管中心线成垂直。5.1.6.2 安全阀出口与第一只出口弯头之间无支架时，两者之47、间宜直接连接，如有直管段时应尽可能短。5.1.7 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。5.1.8 除氧器安装高度和下水管管径选择及布置应进行计算，以满足给水泵(或前置泵)所需汽蚀余量的要求。5.1.9 管道与墙、梁、柱及设备之间的净空距离，应符合下列规定：5.1.9.1 不保温的管道，管子外壁与墙之间的净空距离不小于200mm。5.1.9.2 保温的管道，保温表面与墙之间的净空距离不小于150mm。5.1.9.3 管道与梁、柱、设备之间的局部距离，可按管道与墙之间的48、净空距离减少50mm。5.1.10 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：5.1.10.1 不保温的管道，管子外壁与地面的净空距离不小于350mm。5.1.10.2 保温的管道，保温表面与地面的净空距离不小于300mm。5.1.10.3 管子靠地面侧没有焊接要求时，上述净空距离可适当减小。5.1.11 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：5.1.11.1 不保温的管道，两管外壁之间的净空距离不小于200mm。5.1.11.2 保温的管道，两管保温表面之间的净空距离不小于150mm。5.1.12 当管道有冷热位移时，5.1.95.1.11规49、定的各项间距，在考虑管道位移后应不小于50mm。图 5.1.14 管道横跨扶梯上空时的净空要求5.1.13 管道的布置，应保证支吊架的生根结构、拉杆与管子保温层不致相碰。5.1.14 管道跨越各类通道的净空距离，应考虑管道位移的影响，并符合下列规定：5.1.14.1 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(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。5.1.14.2 当管道横跨扶梯上空时，按图5.1.14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，分别不小于表5.1.14所列数值。表5.1.1450、 管子(或保温层)表面至扶梯倾斜面的垂直距离表4550556065h(mm)18001700160015001400 当布置确有困难时，管子外表面或保温表面至管道正下方踏步距离H不得小于2200mm。5.1.14.3 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应不小于750mm。5.1.15 排汽管道出口喷出的扩散汽流，不应危及工作人员和邻近设施。排汽口离屋面(或楼面、平台)的高度，应不小于2500mm。5.1.16 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51、。 各类管道的最小疏放水坡度，应不小于下列数值： 蒸汽管道： 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 各类母管 0.0010.002 自流管道的坡度，应按下式计算： (5.1.16)式中 管道摩擦系数； Di管道内径，mm； wm管道平均流速,m/s。 蒸汽管道的坡度方向，宜与汽流方向一致。 按照防止汽机进水的要求，汽机抽汽管道，应保证管道按汽流方向的疏水坡度不小于0.005。 汽机本体疏水管道按水流方向的坡度不小于0.005。 汽轮机与汽封联箱之间的汽封系统管道应使疏水坡向联箱52、，其最小坡度不小于0.02。至汽封系统的供汽管道必须坡向供汽汽源，其最小坡度不应小于0.06。5.1.17 弯管两端应有直管段。连续弯管两弯管中间应有直管段。其长度应符合弯管标准。5.1.18 地沟内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。5.1.19 地沟内布置的管道，各种净空应符合下列规定：5.1.19.1 不保温的管道 (1)管子外壁至沟壁的净空距离100150mm； (2)管子外壁至沟底的净空距离不小于200mm； (3)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。图 5.1.19 沟内管道布置尺寸图 5.153、.20 阀门井内阀门布置尺寸l1阀门长度；ld阀门中心线至开启后门杆(或手轮)顶端的长度5.1.19.2 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。5.1.19.3 多层布置时，上层管道应有一个不小于400mm的水平间距。 上述尺寸关系见图5.1.19。5.1.20 地沟内阀门(或法兰)处，必要时可设置阀门井。阀门井的尺寸，可参照图5.1.20选取。5.2 附 件 布 置5.2.1 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200mm； 对于DN150的管道，不小于150mm； 对于大直径管道，54、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。5.2.2 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；对于分流三通，异径管应布置在分流后的管道上。 水泵进口水平管道上的偏心异径管，应采用偏心向下布置。5.2.3 亚临界及以上参数机组的主蒸汽、再热蒸汽管道的合(分)流三通宜采用斜三通或“Y”型三通。5.2.4 亚临界及以上参数机组，当主汽门和再热汽门不能承受管系水压试验压力时，主蒸汽和再热蒸汽管道上靠近过热器出口和再热器进、出口侧，应装设水压试验阀或采取其他隔离措施。5.2.5 阀门的布置5.2.5.1 阀门应布置在便于操作、维护和检55、修的地方。5.2.5.2 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。图 5.2.6 阀门手轮与平台距离5.2.5.3 对于法兰连接的阀门或铸铁阀门，应布置在弯矩较小处。5.2.5.4 水平布置的阀门，无特殊要求阀杆不得朝下。5.2.5.5 地沟内的阀门，当不妨碍地面通行时，阀杆可露出地面，操作手轮一般高出地面150mm以上。否则，应考虑简便的操作措施。5.2.6 阀门手轮的布置5.2.6.1 布置在垂直管段上直接操作的阀门，操作手轮中心距地面(或楼面、平台)的高度，宜为1300mm。5.2.6.2 平台外侧直接操作的阀门，操作手轮中心(对于56、呈水平布置的手轮)或手轮平面(对于呈垂直布置的手轮)离开平台的距离，不宜大于300mm(见图5.2.6)。5.2.6.3 任何直接操作的阀门手轮边缘，其周围至少应保持有150mm的净空距离。5.2.7 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。5.2.8 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。如果条件许可，调节阀应直接与接受介质的容器连接。调节阀后出现的第一个转向弯头应改用三通连接，三通直通的一端应加设堵头。5.2.9 汽轮机旁路阀的布置5.2.9.1 57、旁路阀宜靠近汽轮机布置。5.2.9.2 旁路阀的阀杆应垂直向上，并应设置操作、维护平台及检修起吊措施。5.2.9.3 喷水调节阀应靠近旁路阀的喷水入口。喷水调节阀及阀后管道的布置应符合制造厂的要求。5.2.10 安全阀的布置5.2.10.1 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；当弯管(头)是从垂直向上而转向水平方向时，其距离还应适当加大。安全阀入口管距上下游两侧除下游弯管(头)外的其他附件也应不小于8倍管子内径的距离。5.2.10.2 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58、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。5.2.10.3 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。5.2.10.4 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。5.2.11 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层应采用活动式结构。5.2.12 流量测量装置(测量孔板或喷嘴)前后应有一定长度的直59、管段。其直管段长度可按表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。5.2.13 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。5.3 管道的补偿5.3.1 应充分利用管道本身柔性的自补偿来补偿管道的热膨胀。当自补偿不能满足要求时，必须增设补偿器。表5.2.12 流量测量装置(测量孔板或喷嘴)前后侧的最小直管段长度(d/Di)流量测量装置前侧局部阻力件形式和最小直管段长度60、L1流量测量装置后最小直管段长度L2(左面所有的局部阻力件形式)一个90弯头或只有一个支管流动的三通在同一平面内有多个90弯头空间弯头(在不同平面内有多个90弯头)异径管(大变小，2DiDi长度3Di;小变大,长度)全开截止阀全开闸阀123456780.2010(6)14(7)34(17)16(8)18(9)12(6)4(2)0.2510(6)14(7)34(17)16(8)18(9)12(6)4(2)0.3010(6)14(7)34(17)16(8)18(9)12(6)5(2.5)0.3510(6)14(7)36(18)16(8)18(9)12(6)5(2.5)0.4014(7)18(9)361、6(18)16(8)20(10)12(6)6(3)0.4514(7)18(9)38(19)18(9)20(10)12(6)6(3)0.5014(7)20(10)40(20)20(10)22(11)12(6)6(3)0.5516(8)22(11)44(22)20(10)24(12)14(7)6(3)0.6018(9)26(13)48(24)22(11)26(13)14(7)7(3.5)0.6522(11)32(16)54(27)24(12)28(14)16(8)7(3.5)0.7028(14)36(18)62(31)26(13)32(16)20(10)7(3.5)0.7536(18)42(21)62、70(35)28(14)36(18)24(12)8(4)0.8046(23)50(25)80(40)30(15)44(22)30(15)8(4)注： 本表所列数字为管道内径Di的倍数； 本表括号外的数字为“附加极限相对误差为零”的数值；括号内的数字为“附加极限相对误差为0.5%”的数值。 表中d喷嘴或孔板孔径；Di管子内径。5.3.2 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SDGJ690进行电子计算机计算；其他热管道，宜采用电子计算机计算。5.3.3 两点间无限位支吊点的无分支的管道，其自补偿能力是否满足要求，可按附录D.1判别。5.363、.4 当采用波纹管补偿器时，可利用补偿器的轴向变形来吸收直管段的热膨胀，也可利用补偿器的弯曲变形组成单式或复式补偿器来吸收管道横向的热膨胀。有关补偿能力的判别见附录D.2。在使用波纹管时，必须在支吊系统中保证不使其失稳。 在锅炉安全阀排汽管上，可采用套筒式补偿器或疏水盘。5.3.5 波纹管补偿器应根据波纹管的类型考虑其推力和力矩对设备接口或管道固定点的影响。有关推力的计算见附录D.2。5.4 管道的冷紧5.4.1 设计温度在430及以上的管道宜进行冷紧，冷紧比(即冷紧值与全补偿值之比)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，对冷状态取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。5.4.2 当管道上有限位支吊架(包括刚性吊架)时，冷紧量和冷紧口应以限位支吊点为分隔点进行分段计算和设置。实际施工时，可通过放拉杆、松限位的方式集中进行冷紧。5.4.3 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。