DL/T 5054-2016 火力发电厂汽水管道设计规范_第1页
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文档简介

中华人民共和国电力行业标准

火力发电厂汽水管道设计规范

/

Codefordesinofstreamwateriin

gppg

offossil-firedowerlant

pp

/

DLT5054—2016

代替/

DLT5054—1996

:

主编部门电力规划设计总院

批准部门:国家能源局

实施日期:年月日

201661

中国计划出版社

北京

2016国家能源局

公告

年第号

20161

《〈

依据国家能源局关于印发能源领域行业标准化管理办法

(试行)〉及实施细则的通知》(国能局科技〔〕号)有关规定,

200952

经审查,国家能源局批准《核电厂常规岛及辅助配套设施建设施工

技术规范第部分:水处理及制氢系统》等项行业标准,其

5345

()、()

中能源标准项电力标准项和石油天然气标准

NB54DL125

()项,现予以发布。

SY166

国家能源局

年月日

201617

附件

行业标准目录

序号标准编号标准名称代替标准采标号批准日期实施日期

……

/火力发电厂汽水/

DLTDLT

1682016-01-072016-06-01

—管道设计规范—

5054201650541996

……前言

根据《国家能源局关于下达年第二批能源领域行业标准

2011

制(修)订计划的通知》(国能科技〔〕号)的要求,标准编制

2011252

,,

组经调查研究认真总结火力发电厂汽水管道方面设计工作经验

参考有关国际和国内先进标准,并在广泛征求意见的基础上,对原

《火力发电厂汽水管道设计技术规定》/—进行了

DLT50541996

。

修订

本规范共分章和个附录,主要技术内容有:总则,术语和

126

符号,基本规定,管道组成件的选择,管道组成件的计算,管道布

置,水力计算,支吊架的设计,疏水、放水、放气和锅炉排污系统设

,,,

计辅机冷却水系统设计管道系统的超压保护设计蒸汽吹管系

统设计等。

本次修订的主要内容是:

修改了标准适用范围;

1.

;

增加符号及术语章节

2.

修改了部分管道的设计参数取用规定;

3.

修改了公称压力表示方式;

4.

;

修改部分国产钢材牌号及温度适用范围

5.

修改符合不同管道标准的管道的压力、温度适用范围;

6.

修改了法兰的材料选用、不同参数机组主要管道的三通选

7.

用形式等;

、;

修改了管道壁厚计算支管连接的补强等有关规定

8.

增加对厂区直埋管道和架空管道的布置要求;

9.

修改了变力弹簧支吊架的荷载变化系数、支吊架间距计

10.

、;

算支吊架材质选用及许用应力取值等规定

··

1“”“”“

将原规程工业水系统设计章节改为辅机冷却水系统

11.

设计”;

将“原规程”各章中对安全阀及排放管道的设计要求移除,

12.

“”;

增加管道系统的超压保护设计章节

修改附录中部分钢材特性数据、管道尺寸偏差数据等;

13.

将“原规程”附录中相关计算项目移入正文。

14.C

本规范自实施之日起,替代《火力发电厂汽水管道设计技术规

》/—。

定

DLT50541996

本规范由国家能源局负责管理,由电力规划设计总院提出,由

能源行业发电设计标准化技术委员会负责日常管理,由中国电力

工程顾问集团东北电力设计院有限公司负责具体技术内容的解

释。执行过程中如有意见或建议,请寄送电力规划设计总院(地

址:北京市西城区安德路号;邮政编码:)。

65100120

本规范主编单位、主要起草人和主要审查人:

:

主编单位中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公

司

主要起草人:郭晓克孙丰吕安龙方联何文洁

赵连冬姚宇飞陈继红于凤新于畅

赵宏鹏常爱国裴育峰

主要审查人:文启鼎赵敏林磊王盾杨祖华

杨晓杰翁燕珠王坚马欣强唐茂平

刘利黄涛卢婉珍徐蕾吴萍

阎占良张桂英

··

2目次

总则…………………()

11

术语和符号………………()

22

……………………()

术语

2.12

符号……………………()

2.24

基本规定…………………()

36

设计条件………………()

3.16

………………()

设计参数

3.28

水压试验………………()

3.315

材料……………………()

3.417

……………………()

焊接

3.518

管道组成件的选择………()

420

一般规定………………()

4.120

管子……………………()

4.220

……………()

弯管和弯头

4.321

法兰及附件……………()

4.422

异径管…………………()

4.524

………………()

支管连接

4.624

封头……………………()

4.725

阀门……………………()

4.825

阀门传动装置……………()

4.929

……………()

堵板和孔板

4.1030

补偿器…………………()

4.1130

管道组成件的计算………()

532

………………()

管径选择

5.132

··

1……………()

直管壁厚计算

5.233

弯管弯头最小壁厚计算…………………()

5.337

支管连接的补强…………()

5.439

()

异径管…………………

5.542

封头及节流孔板计算……()

5.644

法兰及法兰附件…………()

5.746

金属波纹补偿器…………()

5.847

…………………()

调节阀

5.955

阀门传动装置扭矩……()

5.1060

管道布置…………………()

662

管道的布置……………()

6.162

………()

管道组成件的布置

6.270

管道的补偿……………()

6.375

管道的冷紧……………()

6.476

水力计算…………………()

777

一般规定………………()

7.177

水管道的压力损失………()

7.281

介质比容变化不大的蒸汽管道压力损失…()

7.382

……()

介质比容变化大的蒸汽管道压力损失

7.484

孔板的压力损失与孔径计算……………()

7.591

两相流体管道水力计算…………………()

7.695

支吊架的设计……………()

8100

一般规定………………()

8.1100

支吊架间距……………()

8.2103

支吊架荷载……………()

8.3105

………………()

弹簧选择

8.4108

支吊架结构强度计算……()

8.5112

、、

疏水放水放气和锅炉排污系统设计…()

9118

………………()

一般规定

9.1118

··

2、、………()

管道和设备的疏水放水放气系统

9.2118

……………()

防止汽轮机进水的疏水系统

9.3125

锅炉的排污和疏水、放水系统……………()

9.4127

管子及附件的选择………()

9.5128

布置……………………()

9.6131

辅机冷却水系统设计……()

10132

一般规定………………()

10.1132

系统设计………………()

10.2132

布置设计………………()

10.3134

管道系统的超压保护设计………………()

11135

一般规定………………()

11.1135

超压保护装置的选用……()

11.2136

安全阀及排放管道的布置………………()

11.3136

安全阀及排放管道计算…………………()

11.4138

安全阀选择计算………()

11.5147

蒸汽吹管系统设计………()

12151

………………()

一般规定

12.1151

………………()

系统设计

12.2151

……()

临时管道及附件选择

12.3154

………………()

布置设计

12.4155

支吊架设计……………()

12.5155

附录设计常用数据………()

A156

附录管道的尺寸偏差……()

B213

附录管道补偿资料………()

C215

附录水力计算资料………()

D221

附录支吊架荷载近似计算法……………()

E261

附录风载荷和地震载荷的计算…………()

F263

本规范用词说明………………()

270

引用标准名录…………………()

271

:

附条文说明…………………()

273

··

3Contents

………()

1Generalrovisions1

p

………()

2Termsandsmbols2

y

…………………()

2.1Terms2

…………………()

2.2Symbol4

……()

3Generalreuirements6

q

…………()

3.1Desincondition6

g

………()

3.2Designparameters8

………()

3.3Hydrostatictesting15

…………………()

3.4Material17

…………………()

3.5Welding18

…………()

4Selectionofpipingcomponents20

……()

4.1Generalreuirements20

q

…………………()

4.2Piin20

pg

()

………

4.3Bendsandelbows21

……()

4.4Flangeandaccessory22

………………()

4.5Reducers24

………()

4.6Branchconnection24

………………()

4.7Endcaps25

…………………()

4.8Valves25

……()

4.9Valveactuatinear29

gg

………()

4.10Blindandorifice30

…………()

4.11Compensator30

………()

5Calculationofiincomonents32

ppgp

…………………()

5.1Piediameterchoosin32

pg

··

4……………()

5.2Calculationofthicknessofstraightpipewall33

5.3Calculationofminimumthicknessof

…………………()

bendsandelbowswall37

………()

5.4Branchconnections39

………………()

5.5Reducers42

………()

5.6Calculationofendcapsandorifice44

……()

5.7Flangeandaccessory46

………………()

5.8Metalbellowscompensator47

…………………()

5.9selectionofcontrolvalve55

…………()

5.10Torsionofvalveactuatinear60

gg

……………()

6Piinlaout62

pgy

…………()

6.1Layoutofpiping62

……………()

6.2Layoutofpipingcomponents70

……()

6.3compensateofpiping75

…………………()

6.4coldsrininofiin76

pggppg

……()

7Hdrauliccalculation77

y

……()

7.1Generalreuirements77

q

……………()

7.2Pressurelossofwaterpiping81

7.3Steampipingwithlittlechangeof

…………………()

mediumsecificvolume82

p

7.4Steamiinwithbichaneof

ppggg

…………………()

mediumspecificvolume84

……()

7.5Calculationoforificepressurelossandborediameter91

…()

7.6Pressurelossoftwo-phasefluidpiping95

…………()

8Designofsupportsandhangers100

……()

8.1Generalreuirements100

q

………………()

8.2Intervalbetweenthesuortsandhaners103

ppg

………………()

8.3Suortsandhanersload105

ppg

………()

8.4Selectionofspring108

··

58.5Structurestrengthcalculationofsupports

……………()

andhaners112

g

,,

9Drainblownventinanddesinofblowdown

gg

…………()

systemofboiler118

……()

9.1Generalrequirements118

,,……()

9.2Drainblownventingsystemofpipingandequipments118

9.3Drainsstemofreventionofwaterdamae

ypg

………()

tosteamturbines125

,………()

9.4Drainblowndowmsystemofboiler127

………()

9.5Selectionofpipingandcomponents128

…………………()

9.6Laout131

y

…………()

10Auxiliareuimentcoolinwatersstem132

yqpgy

…………………()

10.1Generalreuirements132

q

………()

10.2Designofsystem132

………()

10.3Designoflayout134

……………()

11Overressurerotectionofiinsstem

ppppgy135

…………………()

11.1Generalreuirements135

q

………………()

11.2Selectionofoverressurerotectiondevice136

pp

()

………………

11.3Layoutofsafetyvalveandventingpiping136

……………()

11.4Calculationofsafetyvalveandventingpiping138

……()

11.5Selectioncalculationofsafetvalve147

y

………()

12Desinofsteam-blowinsstem151

ggy

…………………()

12.1Generalreuirements151

q

………()

12.2Designofsystem151

……………()

12.3Selectionoftemporarypipingandaccessory154

………()

12.4Designoflayout155

…………()

12.5Desinofsuortsandhaners155

gppg

…………()

AendixAPerformanceofcommonmaterial156

pp

……………()

AppendixBDimensionaltoleranceofpiping213

··

6…()

AppendixCDateofpipingcompensate215

………()

AppendixDDataofpipinghydrauliccalculation221

AendixELoadaroximatecalculationof

pppp

………()

suortsandhaners261

ppg

AppendixFCalculationofwindloadandseismic

……………()

load263

………()

Exlanationofwordininthiscode270

pg

……()

Listofquotedstandards271

:………()

AdditionExplanationofprovisions273

··

7总则

1

为了规范火力发电厂汽水管道的设计,保证火力发电厂安

1.0.1

全、满发、经济、连续运行,制定本规范。

,

本规范适用于火力发电厂范围内汽水金属管道设计不适

1.0.2

用于给排水管道、消防水管道和直接空冷机组大口径薄壁排汽管

道的设计。

,

火力发电厂汽水管道设计除应符合本规范外尚应符合国

1.0.3

家现行有关标准的规定。

··

1术语和符号

2

术语

2.1

管道

2.1.1iin

ppg

,、、、

由管道组成件和管道支吊架等组成用以输送分配混合分

离、排放、计量或控制流体流动。

管道组成件

2.1.2iincomonents

ppgp

,、、、、

用于连接或装配成管道的元件包括管子管件法兰垫片

紧固件、阀门、滤网及补偿器等。

管子

2.1.3ieortube

pp

用于输送流体的横截面为圆形的管道组成件。

管件

2.1.4pipefittings

管道组成件的一个类别,包括弯管或弯头、三通、接管座、异径

管和封头等。

管道支吊架

2.1.5iesuortsandhaners

ppppg

、,

用于承受管道荷载约束管道位移和控制管道振动并将荷载

传递承载结构的各种组件或装置的总称,但不包括土建的结构。

导向装置

2.1.6uides

g

。

用以引导管道沿预定方向位移而限制其他方向位移的装置

用于水平管道的导向装置也可承受管道的自重荷载。

限位装置

2.1.7restraints

用以约束或部分限制管系在支吊点处某一个或几个方向位移

。。

的装置它通常不承受管道的自重荷载

减振装置

2.1.8vibrationreducingdevicebrace

用以控制管道低频高幅晃动或高频低幅振动,但对管系的热

。

胀或冷缩有一定约束的装置

··

2阻尼装置

2.1.9snubbers

用以承受管道地震荷载或冲击荷载,控制管系高速振动位移,

同时允许管系自由地热胀冷缩装置。

整定压力

2.1.10setressure

p

安全阀在运行条件下开始开起的预订压力,是在阀门进口处

测量的表压力,在该压力下,在规定的运行条件下由介质压力产生

的使阀门开启的力同使阀瓣保持在阀座上力相互平衡。

排放压力

2.1.11relievingpressure

安全阀阀瓣达到规定的开启高度时,安全阀入口处的静压力,

又称全开压力。为整定压力加超过整定压力的压力增量,通常用

。

整定压力的百分数表示

回座压力

2.1.12reseatingpressure

安全阀排放后随着系统压力的降低,阀瓣与阀座重新接触,阀

门开启高度为零,介质停止连续流出时安全阀入口处的静压力。

启闭压差

2.1.13blowdown

安全阀整定压力与回座压力的差值,通常用整定压力的百分

数表示。

爆破片装置

2.1.14ruturediskdevice

p

由爆破片或爆破片组件和夹持器或支承圈等装配组成的压力

泄放装置。当爆破片两侧压力差达到预定温度下的预定值时,爆

破片即刻动作、破裂或脱落,泄放出压力介质。

稳压吹管

2.1.15steadressureieblowinschemeof

ypppg

boiler

吹管过程维持锅炉蒸发系统压力不变进行的锅炉吹管方式。

它对于锅炉系统是个相对稳态过程,在此过程中锅炉维持输入能

量和输出能量之间的能量平衡以及给水量和蒸发量之间的质量平

衡。

降压吹管

2.1.16enerstoraereducedressureieblo-

gygppp

winschemeofboiler

g

··

3,

降压吹管方式是利用锅炉的蓄热量凭借锅炉快速降压过程产

生的附加蒸发量,短时获得较大蒸汽流量,依靠吹管过程中吹管系

数大于的有效吹管时间和积累来达到吹管目的的一种吹管方式。

1

靶板及靶板器

2.1.17taretandtaretholderassembl

ggy

靶板是按照相关标准规定的材质和尺寸制作的、用于检验被

吹扫管道清洁度的试验金属板。靶板器是用于固定靶板的装置。

集粒器

2.1.18collector

,

集粒器也叫集渣器是在吹管过程中收集其之前蒸汽管道吹

扫带来的较大杂物,以避免杂物被吹进再热器的装置。

吹管控制阀

2.1.19blowincontrolvalve

g

,

用于控制吹扫蒸汽的主要阀门是影响吹洗工序正常进行的

重要部件。

临时部件

2.1.20temorararts

pyp

用于代替主汽阀门、中压汽阀临时阀、高压旁路阀等阀芯和管

。

道临时堵板等部件的总称

临时管道

2.1.21temporarypipe

包括原有系统之间的临时连接管道和吹洗蒸汽排至大气的临

。

时管道

符号

2.2

———管道截面积;

A

———;

管子或管件的公称尺寸

DN

———管子或管件外径;

D0

———钢材在时的弹性模量;

E20℃

20

t

———钢材在设计温度下的弹性模量;

E

———;

质量流量

G

———管子截面惯性矩;

I

———公称压力换算系数;

K

PN

———绝热指数;

k

··

4·

———;

介质的质量流速

m

———公称压力;

PN

———设计压力;

P

———;

介质容积流量

Q

———雷诺数;

Re

20

———钢材在时的抗拉强度最小值();

R20℃MPa

m

t

———钢材在设计温度下的下屈服强度最小值();

RMPa

eL

t

———钢材在设计温度下规定非比例延伸强度最小值

R0.2%

p0.2

();

MPa

t5

———;

钢材在设计温度下小时持久强度平均值

R10

D

———管子实测最小壁厚;

S

———管子的最小壁厚;

S

m

———;

工作温度

t

———管子截面抗弯矩;

W

20

[]———钢材在时的许用应力;

σ20℃

s

[]———对应公称压力的基准应力,是指材料在指定某一温度

σ

;

下的许用应力

t

[]———钢材在设计温度时的许用应力;

σ

———介质的比容;

ν

———局部阻力系数;

1

ξ

———;

管道总阻力系数

t

ξ

———局部阻力系数总和;

∑1

ξ

———管道摩擦系数;

λ

———。

介质密度

ρ

··

5基本规定

3

设计条件

3.1

设计压力的确定应符合下列规定:

3.1.1

,

除另有说明外本规范中管道组成件的设计压力均指表

1

压;

管道设计压力不应低于运行中可能出现的最高持续压力。

2

,,

对于水管道设计压力还应包括水柱静压当其低于额定压力的

时,可不计入;

3%

除本规范另有规定外,装有安全阀的管道的设计压力不应

3

小于安全阀的最低整定压力;

,

真空管道应按承受外压设计当装有真空泄放阀等安全控

4

制装置时,设计压力应取倍最大内外压力差或两者

1.250.1MPa

中的低值;无安全控制装置时,设计压力应取。

0.1MPa

设计温度的确定应符合下列规定:

3.1.2

管道设计温度不应低于管道运行中内部介质的最高持续

1

工作温度;

从锅炉的过热器、再热器等引出的蒸汽管道,设计温度应

2

;

计入设备制造厂所保证的最大温度偏差

加热器出口管道的设计温度应取用加热器各种工况下的

3

被加热介质的最高温度。

封闭管道设计应计及管道内静态流体受热膨胀产生的压

3.1.3

,。

力升高可设置超压保护装置

管道应能承受下列偶然载荷:

3.1.4

管道系统流体动量突变所产生的瞬态力,如水锤力及汽锤

1

;

力

··

6;

露天布置的管道所承受的风载荷

2

地震地区管道所承受的地震力,但地震力与风载荷不需同

3

时考虑;

流体排放时产生的排放反力。

4

:

管道应能承受下列重力载荷

3.1.5

管道组成件、保温结构、支吊架零部件以及由管道支承的

1

其他永久性荷载;

管道所输送介质的重力载荷及寒冷地区的冰、雪载荷;

2

蒸汽管道水压试验或管路清洗时的流体重力载荷。

3

:

管道应能承受下列管道热膨胀和收缩的载荷

3.1.6

管道热胀、冷缩、冷紧、端点附加位移受设备及支吊架约束

1

而产生的载荷;

管道柔性管件内、外压差产生的推力载荷。

2

:

管子与管件用钢材的许用应力取值应按下列规定

3.1.7

,

除延伸率大于等于的奥氏体不锈钢和镍基合金外

130%

管子与管件用钢材的许用应力应根据钢材的强度特性取下列三项

中的最小值:

20ttt

RRRR

meLp0.2D

,或,

31.51.51.5

20

式中:———钢材在时的抗拉强度最小值();

Rm20℃MPa

t

———();

钢材在设计温度下的下屈服强度最小值

ReLMPa

t

———钢材在设计温度下规定非比例延伸强度最小

R0.2%

p0.2

();

值

MPa

t5

———()。

钢材在设计温度下小时持久强度平均值

R10MPa

D

常用国产钢材的许用应力数据应符合本规范附录表

2A

的规定;

A.0.1

对于焊接钢管,管子及管件用材料采用本规范附录表

3A

的许用应力时,应按本规范第条的规定计入许用应

A.0.15.2.1

;

力修正系数和蠕变条件下焊接强度降低系数

··

7,

对于铸造管道管子及管件用材料采用本规范附录表

4A

的许用应力时,应计入铸件质量系数,普通铸件质量系数应

A.0.1

取,当对铸件进行补充检测时,质量系数应按表的规定

0.83.1.7

,;

确定但质量系数不应超过

1.0

表铸件增加检测后的质量系数

3.1.7

序号铸件检测方法铸件质量系数

Ec

铸件表面加工至,提高目视检查的清晰度,

Ra6.3

并满足《阀门铸钢件外观质量要求》/中

1JBT79270.85

级的要求

B

磁粉或液渗检测

20.85

超声波或射线检测

30.95

上述序号序号

41+20.90

上述序号序号

51+31.00

上述序号序号

62+31.00

常用国产管材的许用剪切应力应为本规范附录表

5A

;

规定的许用应力的倍支承面的许用压应力应为许用

A.0.10.8

应力的倍;

1.6

常用标准材料的许用应力数据应符合本规

6EN10216-2

范附录表的规定;

AA.0.4

常用标准材料的许用应力数据应符合本规

7ASMEB31.1

范附录表的规定。

AA.0.7

设计参数

3.2

主蒸汽管道的设计压力及设计温度的取用应符合下列规

3.2.1

定:

超临界及以下参数机组,设计压力应取用锅炉最大连续蒸

1

。,

发量时过热器出口的额定工作压力超超临界参数机组设计压

力应取用下列两项的较大值:

··

8);

汽轮机主气门进口处设计压力的

1105%

)汽轮机主气门进口处设计压力加主蒸汽管道压降。

2

设计温度应取用锅炉过热器出口蒸汽额定工作温度加上

2

,

锅炉正常运行时允许的温度偏差值当锅炉制造厂未提供温度偏

差时,温度偏差值可取用。

5℃

再热蒸汽管道的设计压力及设计温度的取用应符合下列

3.2.2

规定:

设计压力应取用汽轮机调节气门全开工况热平衡中对应

1

汽机缸体排汽压力的倍。

1.15

设计温度的取用应符合下列规定:

2

)

高温再热蒸汽管道应取用锅炉再热器出口蒸汽额定工作

1

温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差,当锅炉制造

厂未提供温度偏差时,温度偏差值可取用;

5℃

)低温再热蒸汽管道应取用汽轮机调节气门全开工况下对

2

应汽机缸体排汽参数等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。

汽轮机抽汽管道的设计压力及设计温度的取用应符合下

3.2.3

:

列规定

设计压力的取用应符合下列规定:

1

)非调整抽汽管道应取用汽轮机调节气门全开工况下该抽

1

,。

汽压力的倍且不应小于当抽汽气源来

1.10.1MPa

自汽轮机高压缸排汽时,应取用低温再热蒸汽管道的设

计压力;

)调整抽汽管道应取该抽汽最高工作压力。

2

:

设计温度的取用应符合下列规定

2

)非调整抽汽管道应取用汽轮机调节气门全开工况下抽汽

1

参数,等熵求取管道设计压力下的相应温度。当抽汽气

,

源来自汽轮机高压缸排汽时应取用低温再热蒸汽管道

··

9;

的设计压力

)调整抽汽管道应取用该抽汽的最高工作温度。

2

背压式汽轮机排汽管道设计压力应取其最高工作压力,且

3.2.4

;。

不应小于设计温度应取用排汽的最高工作温度

0.1MPa

减温减压装置后的蒸汽管道的设计压力及设计温度的取

3.2.5

用应符合下列规定:

设计压力的取用应符合下列规定:

1

)

减压装置后没有安全阀保护且流体可能被关断或堵塞的

1

管道,其设计压力不应低于减压装置前流体可能达到的

最高压力;

),

减压装置后装有安全阀的管道其设计压力不应小于安

2

全阀的最低整定压力。

设计温度应取用减温装置出口蒸汽的最高工作温度。

2

与直流锅炉启动分离器连接的汽水管道设计压力应取用

3.2.6

;

分离器各种运行工况中可能出现的最高工作压力设计温度应取

用分离器各种运行工况中管内介质可能出现的最高工作温度。

高压给水管道的设计压力及设计温度的取用应符合下列

3.2.7

规定:

:

设计压力的取用应符合下列规定

1

)非调速给水泵出口管道,从前置泵到主给水泵或从主给

1

水泵至锅炉省煤器进口区段,应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,从给水泵出口至第一个关断阀的

2

管道,设计压力应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第一个关断阀至

锅炉省煤器进口区段,应取用泵在额定转速及设计流量

下泵提升压力的倍与泵进水侧压力之和;

1.1

)

以上高压给水管道设计压力应计入水泵进水温度对压力

3

··

10。

的修正

设计温度应取用高压加热器后高压给水的最高工作温度。

2

低压给水管道的设计压力及设计温度的取用应符合下列

3.2.8

:

规定

设计压力的取用应符合下列规定:

1

)对于定压除氧系统,应取用除氧器额定压力与除氧器最

1

高水位至泵中心线的水柱静压之和;

),

对于滑压除氧系统应取用汽轮机调节气门全开工况下

2

除氧器加热抽汽压力的倍与除氧器最高水位时至泵

1.1

中心线的水柱静压之和。

:

设计温度的取用应符合下列规定

2

)对于定压除氧器系统,应取用除氧器额定压力对应的饱

1

和温度;

)对于滑压除氧器系统,应取用汽轮机调节气门全开工况

2

。

下倍除氧器加热抽汽压力对应的饱和温度

1.1

凝结水管道的设计压力及设计温度的取用应符合下列规

3.2.9

定:

设计压力的取用应符合下列规定:

1

)

凝结水泵进口侧管道应取用汽轮机排汽缸接口平面处至

1

泵吸入口中心线的水柱静压,且不应小于,此

0.35MPa

时凝汽器内按大气压力;

)

凝结水泵出口侧管道应取用泵出口阀关断情况下泵的提

2

升压力与进水侧压力之和,进水侧压力取凝汽器热井最

高水位与泵吸入口中心线的水柱静压力;

)当凝结水系统设有升压泵,并与凝结水泵串联运行时,升

3

压泵出口侧管道的设计压力应取凝结水泵和凝结水升压

泵出口阀关断情况下泵的提升压力之和;

设计温度应取用低压加热器后凝结水的最高工作温度。

2

加热器疏水管道的设计压力及设计温度的取用应符合下

3.2.10

··

11:

列规定

设计压力应取用汽轮机调节气门全开工况下抽汽压力的

1

倍,且不应小于。当管道中疏水静压引起压力升高值

1.10.1MPa

,;

大于抽汽压力的时应计及静压的影响

3%

设计温度应取用该加热器抽汽管道设计压力对应的饱和

2

温度。

锅炉排污管道的设计压力及设计温度的取用应符合下列

3.2.11

:

规定

设计压力的取用应符合下列规定:

1

)锅炉排污阀前管道,对于定期排污管道,设计压力不应小

1

于汽包上所有安全阀中的最低整定压力与汽包最高水位

至管道最低点水柱静压之和;对于连续排污管道,设计压

力不应小于汽包上所有安全阀的最低整定压力;

)锅炉排污阀后管道,当排污阀后的管道装有阀门或堵板

2

,

等可能引起管内介质压力升高时其设计压力应按排

污阀前管道设计压力的选取原则确定;当锅炉排污

阀后不会引起管内介质压力升高时,管道的设计压

。

力应按表的规定选取

3.2.11-1

表锅炉排污阀后管道设计压力

3.2.11-1

锅炉压力()

MPa1.750~4.1504.151~6.2006.201~10.300≥10.301

管道设计

1.7502.7504.1506.200

()

压力

MPa

设计温度的取用应符合下列规定:

2

)锅炉定期排污或连续排污阀前管道的设计温度应取用汽

1

;

包上所有安全阀中的最低整定压力对应的饱和温度

)锅炉排污阀后管道,当排污阀后管道装有阀门或堵板等

2

可能引起管内介质压力升高时,定期排污或连续排污管

道的设计温度应按锅炉排污阀前管道的选取原则确定;

··

12,

当锅炉排污阀后不会引起管内介质压力升高时定期排

污或连续排污管道的设计温度应按表的规定

3.2.11-2

选取。

表锅炉排污阀后管道设计温度

3.2.11-2

()

锅炉压力

MPa1.750~4.1504.151~6.2006.201~10.300≥10.301

管道设计

210230255280

温度()

℃

给水再循环管道的设计压力及设计温度的取用应符合下

3.2.12

列规定:

设计压力的取用应符合下列规定:

1

),

当采用单元制系统时进除氧器的最后一道关断阀及其

1

以前的管道应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,应取用除氧器额定压力;

对于滑压除氧系统,应取用汽轮机调节气门全开工况下

;

除氧器加热抽汽压力的倍

1.1

)当采用母管制系统时,节流孔板及其以前的管道应取用

2

相应的高压给水管道的设计压力;节流孔板后的管道,当

,

未装设阀门或介质出路上的阀门不可能关断时应取用

除氧器的额定压力。

设计温度的取用应符合下列规定:

2

),

对于定压除氧系统应取用除氧器额定压力对应的饱和

1

温度;

)对于滑压除氧系统,应取用汽轮机调节气门全开工况下

2

倍除氧器加热抽汽压力对应的饱和温度。

1.1

安全阀后排汽管道的设计压力和设计温度应根据排汽管

3.2.13

道的水力计算结果确定。

除本规范另有规定外,离心泵出口管道的设计压力及设

3.2.14

计温度的取用应符合下列规定:

··

13:

设计压力的取用应符合下列规定

1

)对于定速泵,其设计压力不应小于泵工作特性曲线最高

1

点对应的压力与泵进水侧压力之和;

)对于调速泵,其设计压力不应小于泵额定转速特性曲线

2

。

最高点对应的压力与泵进水侧压力之和

。

设计温度应取用介质的最高工作温度

2

设计安装温度可取用。

3.2.1520℃

管道组成件的公称压力和公称尺寸应符合下列规定:

3.2.16

管道组成件的参数等级可用标注压力和温度的方法来表

1

示,还可用公称压力表示;

,

管道组成件的公称压力用符号表示公称压力的选

2PN

用应符合现行国家标准《管道元件(公称压力)的定义和选用》

PN

/的规定;

GBT1048

管道组成件的公称尺寸用符号表示,公称尺寸选用

3DN

应符合现行国家标准《管道元件(公称尺寸)的定义和选用》

DN

/;

的规定

GBT1047

管道组成件在设计温度下的允许工作压力和公称压力可

4

按下式进行换算:

t

[]

σ

()

P=K×PN3.2.16

tPN

s

[]

σ

式中:———在设计温度下的允许工作压力();

PtMPa

———换算系数,取;

KPNKPN0.1MPa

———公称压力;

PN

t

[]———在设计温度下材料的许用应力();

σMPa

s

[]———公称压力对应的基准应力,是指材料在指定某一温度

σ

下的许用应力()。

MPa

常用国产管子及附件的公称压力、试验压力和允许工作压

5

力应符合本规范附录表的规定;

AA.0.10~A.0.15

《

阀门的适用压力和温度应符合现行国家标准钢制阀门

6

··

14》/;

一般要求中关于压力温度等级的规定

GBT12224-

与阀门连接的法兰应与阀门的公称压力一致。

7

水压试验

3.3

水压试验可用于检验管道组成件的强度及管系的严密

3.3.1

性。

,

管道系统严密性试验除应满足本规范要求外还应符合现

3.3.2

《:》

行行业标准电力建设施工技术规范第部分管道及系统

5

/的相关要求。

DLT5190.5

管道组成件的强度试验应符合下列规定:

3.3.3

管道组成件的强度试验压力(表压)应按下列公式计算:

1

T

[]

σ

()

或

P=1.25P1.5P3.3.3-1

T

t

[]

σ

()

PT=0.1+P3.3.3-2

取两者中的较大者。

式中:———试验压力();

PTMPa

———设计压力();

PMPa

T

[]———钢材在试验温度下的许用应力();

σMPa

t

[]———()。

钢材在设计温度下的许用应力

σMPa

,

水压试验下试件内周向应力值不应大于材料在试验温度

2

下屈服极限的,周向应力应按下式计算:

90%

[()]

PTDi+S-C-C1

()

σ=3.3.3-3

t

()

2S-C-C1

η

:———();

式中试验压力下管道组成件的周向应力

σMPa

t

———试验压力();

PMPa

T

———管道内径();

Dimm

———管道壁厚();

Smm

———计及腐蚀、磨损的附加厚度();

Cmm

———壁厚负偏差的附加值();

Cmm

1

··

15———,

许用应力的修正系数按本规范第条的规定选

5.2.1

η

取。

管道系统的严密性试验应符合下列规定:

3.3.4

管道安装完毕后,应对管道系统进行严密性检验;

1

,,

水压试验的压力为表压不应小于倍设计压力且不

21.5

;

应小于

0.2MPa

水压试验下管道的周向应力以及试压时的内压力、活荷载

3

和恒荷载引起的轴向应力都不应大于试验温度下材料屈服极限的

。轴向应力按下式计算:

90%

2

PDM

TiA

()

σ=+3.3.4

L

22

D-DW

0i

式中:———试验压力、自重和其他持续外载产生的轴向应力之和

σL

();

MPa

———管子外径();

Dmm

0

———由于自重和其他持续外载作用在管子横截面上的合

M

A

成力矩(·);

Nmm

3

———管子截面抗弯矩()。

Wmm

水压试验用水温度,不应低于,也不应大于。试

45℃70℃

,

验环境温度不应低于否则应采用防止冻结和冷脆破裂的措

5℃

施;

水压试验用水水质应清洁且对管道系统材料的腐蚀性要

5

小。对于奥氏体不锈钢管道,应采用饮用水,且氯离子含量不应超

过/;

25mL

g

亚临界及以上参数机组的主蒸汽管道和再热蒸汽管道及

6

其他大直径管道的所有焊缝也可采用无损检测代替水压试验进行

严密性试验,无损检测的具体要求应符合现行电力行业标准《火力

发电厂焊接技术规程》/的规定;

DLT869

对排汽管道或最后一道关断阀门后的疏水管道等通向大

7

。

气的管道可不需要作严密性试验

··

16材料

3.4

汽水管道的材料选择应符合下列规定:

3.4.1

管道组成件所选用钢材应符合现行国家标准或电力行业

1

标准的规定;

选用本规范未列出的国内材料应符合国家或电力行业现

2

行的相应材料标准。选用本规范未列出的国外材料应根据国外相

;

关的最新材料标准经分析确认适合使用条件时才能采用

钢材的许用应力是指钢材许用拉应力,许用应力取值应符

3

合本规范第条的规定。

3.1.7

常用国产钢材及其推荐使用温度范围应符合表的

3.4.23.4.2

规定。

表常用国产钢材及其推荐使用温度范围

3.4.2

推荐使用

钢材类别钢号备注

温度范围

Q235A0℃~300℃

Q235B0℃~300℃

碳素结构钢/

GBT3091

Q235C0℃~300℃

Q235D-20℃~300℃

10-20℃~425℃

/

GBT3087

优质碳素结构钢20-20℃~425℃

20G-20℃~425℃GB5310

Q245R-20℃~425℃

锅炉和压力容器用钢板

GB713

Q345R0℃~425℃

Q345A0℃~350℃

Q345B0℃~350℃

/

低合金高强度结构钢

Q345C0℃~350℃GBT8163

Q345D-20℃~350℃

Q345E-40℃~350℃

··

17续表

3.4.2

推荐使用

钢材类别钢号备注

温度范围

不大于

15CrMoG510℃

不大于

12Cr1MoVG555℃

合金结构钢不大于

15Ni1MnMoNbCu350℃GB5310

不大于

10Cr9Mo1VNbN600℃

不大于

10Cr9MoW2VNbN621℃

焊接

3.5

焊接材料的选用应符合下列规定:

3.5.1

、、

焊条焊丝和焊剂应根据母材的化学成分力学性能和焊

1

、、、、

接接头的抗裂性碳扩散焊前预热焊后热处理焊接工艺评定结

;

果以及使用条件等选用

焊接材料的选用及相关的技术要求应符合现行行业标准

2

《火力发电厂焊接技术规程》/及《火力发电厂异种钢焊

DLT869

接技术规程》/的有关规定。

DLT752

同种钢材焊接时,焊条及焊丝的选用应符合下列规定:

3.5.2

焊缝金属性能和化学成分与母材相当;

1

工艺性能良好。

2

异种钢材焊接时,焊条及焊丝的选用应符合下列规定:

3.5.3

两侧钢材均非奥氏体不锈钢时,可选用成分介于两者之间

1

或与合金含量低的一侧相配的焊条或焊丝;

两侧之一为奥氏体不锈钢时,可选用铬镍不锈钢或镍基合

2

金焊条或焊丝。

常用钢材焊条的型号及性能应符合下列规定:

3.5.4

;

碳钢焊条的型号可按照本规范附录中表选择

1AA.0.16

低合金钢焊条的型号可按照本规范附录中表

2AA.0.17

··

18;

选择

常用焊丝的型号及化学成分可按照本规范附录中表

3A

选择;

A.0.18

常用焊条熔数金属的化学成分和常温力学性能可按照本

4

规范附录中表选择;

AA.0.19

焊接异种钢的焊条(焊丝)及焊后热处理温度推荐值可按

5

照本规范附录中表选择;

AA.0.20

常用国产钢材所适用的焊条和焊丝型号可按照本规范附

6

录中表选择;

AA.0.21

常用标准材料所适用的焊条和焊丝型号可

7EN10216-2

;

按照本规范附录中表选择

AA.0.22

常用标准材料所适用的焊条和焊丝型号可

8ASMEB31.1

按照本规范附录中表选择。

AA.0.23

常用焊接接头基本形式及尺寸应符合本规范附录中

3.5.5A

。

的规定

A.0.24

不同厚度对口时的处理方法应符合本规范附录中

3.5.6A

的规定。

A.0.25

··

19管道组成件的选择

4

一般规定

4.1

管道组成件应根据系统和布置的要求,按公称尺寸、设计参

4.1.1

、。

数介质种类及所采用的标准进行选择管道组成件应是符合国家

标准或行业标准的成熟产品。重要的、新型结构的管道组成件需另

行设计制造时,应经鉴定合格。管道组成件的计算应符合本规范第

,,。

章的要求选择管道组成件时还应注意减少品种和规格

5

管道组成件的连接,除需经常拆卸的以外,应采用焊接连

4.1.2

接。对于采用衬胶或衬塑的管道,应采用法兰连接。

设计压力大于或设计温度大于的低压流

4.1.31.6MPa200℃

。

体输送用焊接钢管不应采用螺纹连接方式

弯管、弯头、三通和异径管等管道附件的通流面积不应小

4.1.4

于相连接管道通流面积的。

95%

弯管、弯头、异径管、三通、封头的材料宜与所连接的管子

4.1.5

。

材料一致

管子

4.2

、

管子应根据管内介质的性质参数及在各种工况下运行的

4.2.1

安全性和经济性进行选择。

无缝钢管适用于各类参数的管道。符合现行国家标准《输

4.2.2

送流体用无缝钢管》/标准的无缝钢管可用于设计压力

GBT8163

;《

小于或等于的管道符合现行国家标准低中压锅炉用无

1.6MPa

缝钢管》标准的无缝钢管可用于设计压力小于等于

GB3087

的管道;符合现行国家标准《高压锅炉用无缝钢管》

5.3MPa

。

标准的无缝钢管可用于设计压力大于的管道

GB53105.3MPa

··

20中温高压或高温高压用直缝电熔焊钢管可用于设计压力

4.2.3

不高于,且不宜持续使用在蠕变范围内。

10MPa

低压流体用焊接钢管应符合现行国家标准《低压流体输送

4.2.4

》/,

用焊接钢管标准电熔焊钢管可用于设计压力不高

GBT3091

于且设计温度不高于的管道,电阻焊碳钢钢管不

1.6MPa300℃

应用于设计压力大于或设计温度大于管道。

1.6MPa200℃

不锈钢管的选用应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢

4.2.5

》/。

无缝钢管的规定

GBT14976

存在汽水两相流的疏水和再循环管道,调节阀后管道宜采

4.2.6

用合金钢材料,且壁厚宜加厚一级。

CrMo

。

低压给水管道不宜采用焊接钢管

4.2.7

用于输送海水介质的管道,可选用衬胶或衬塑的碳钢管或

4.2.8

采取其他防腐措施。

化学加药、取样管道的选用应满足下列规定:

4.2.9

、

化学加药系统的管道药液管及低压氧气管配药用水管道

1

应采用不锈钢管,压力大于的高压氧气管道应采用铜管

9.8MPa

道,并应符合现行行业标准《火力发电厂油气管道设计规程》

/相关要求;

DLT5024

、,

所有取样管材冷却水管道应采用不锈钢管道且管材及

2

壁厚应与水汽样品的参数相适应。

弯管和弯头

4.3

主蒸汽、再热蒸汽等主要管道宜采用弯管,弯管弯曲半径

4.3.1

宜为管子外径的倍倍。根据布置情况也可采用符合国家标

3~5

准或行业标准的热压弯头。

、

公称压力以下公称尺寸以下的管道可采用

4.3.2PN10DN50

冷弯弯管。

弯头宜采用长半径弯头。短半径弯头仅在布置特殊需要

4.3.3

。

时使用

··

21,

公称压力大于的管道上应采用无缝热压弯头且宜

4.3.4PN16

带直管段。低温再热蒸汽管道可采用与管子同质量电熔焊钢管热

成型弯头。

,

焊接弯头的工作压力不应超过工作温度不应超

4.3.51.0MPa

过。

300℃

法兰及附件

4.4

《

法兰及附件的适用压力和温度应符合现行国家标准钢制

4.4.1

管法兰》/中关于压力温度等级的规定。不同压力等级

GBT9124-

的法兰相连接时,法兰及附件的使用条件应以较低等级法兰为准。

:

法兰的选择应符合下列规定

4.4.2

管道法兰形式的选择应符合现行国家标准《对焊钢制管法

1

兰》/、《带颈平焊钢制管法兰》/和《板式平焊

GBT9115GBT9116

钢制管法兰》/的规定;

GBT9119

设计温度大于或公称压力及以上的管道应

2300℃PN40

选用对焊法兰;设计温度在及以下且公称压力及以

300℃PN25

下的管道宜选用带颈平焊法兰。对焊法兰宜采用凸凹面()和

MF

突面()形式,平焊法兰应采用突面()形式;

RFRF

、、

管道系统中不应采用平面板式平焊法兰承插焊法兰松

3

套法兰和螺纹法兰;

法兰材料的选用应符合本规范附录中规定的温度范

4A

,;

围并应符合表的规定

4.4.2

表法兰材料的选用

4.4.2

()

公称压力介质温度

℃

PN

0~200300350400425510555

,,—

≤16Q235B2020Q345BQ345B

12CrMo

,,,,—

25406310020Q345BQ345B

15CrMoA

压力不限—

12Cr1MoVR

··

22,,

当需要选配特殊法兰时除应核对法兰接口的尺寸外还

5

应进行耐压强度计算,保证所选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应符合本规

。

范第节的规定

5.7

垫片的选择应符合下列规定:

4.4.3

垫片应根据流体性质、使用温度、压力以及法兰密封面等

1

因素选用。垫片的密封荷载应与法兰的设计压力、设计温度、密封

、、;

面形式表面粗糙度法兰强度和紧固件相适应

管道法兰垫片宜采用柔性石墨金属缠绕式,并应符合现行

2

国家标准《缠绕式垫片》/等相关标准的规定。对公称

GBT4622

压力小于且设计温度小于的情况也可采用非金属垫

PN10150℃

片。缠绕式垫片内环材料应满足流体介质和管道设计温度的要

求,外环材料应满足管道设计温度的要求;

突面法兰()宜采用带定位环或带内环和定位环型,不

3RF

;

应采用基本型或仅带内环型

凹凸面法兰()应采用带内环型缠绕式垫片;

4MF

非金属垫片的外径可超过突面()型法兰密封面的外

5RF

径,制成“自对中”式的垫片;

,

用于不锈钢法兰的非金属垫片其氯离子的含量不得超过

6

/。

200mL

g

紧固件包括六角头螺栓、等长双头螺柱、螺母和垫圈等,紧

4.4.4

:

固件的选择应符合下列规定

紧固件的选用应符合现行国家标准《压力容器》或

1GB150

《管法兰连接用紧固件》/等相关标准的规定;

GBT9125

紧固件应符合预紧及运行参数下垫片的密封要求;

2

高温条件下使用的紧固件应与法兰材料具有相近的热膨

3

胀系数;

公称压力不大于,工作温度不大于,配用非金

4PN25250℃

《》

属垫片的法兰连接处可采用现行国家标准六角头螺栓细牙

··

23/,

规定的六角头螺栓对应的螺母可采用现行国家标准

GBT5785

《型六角螺母》/或《型六角螺母细牙》/

ⅠGBT6170ⅠGBT6171

规定的型六角螺母;

Ⅰ

,

公称压力不大于工作温度不大于的法兰

5PN40250℃

连接处宜采用现行国家标准《等长双头螺柱》/规定

GBT901

的双头螺柱,对应的螺母宜采用现行国家标准《型六角螺

Ⅰ

母》/或《型六角螺母细牙》/规定的

GBT6170ⅠGBT6171

;

型六角螺母

Ⅰ

除本规范第条第款和第款规定外,公称压力不

64.4.445

大于、工作温度不大于的法兰螺栓应采用现行国家

PN100500℃

《》/,

标准管法兰连接用紧固件规定的专用双头螺柱螺

GBT9125

母应采用现行国家标准《管法兰连接用紧固件》/规定

GBT9125

的六角螺母;

配套使用的螺栓、螺母,其螺母的材料硬度应比螺栓的材

7

。

料硬度低一个等级

异径管

4.5

钢管模压异径管可用于各种压力等级的管道上。

4.5.1

钢板焊制异径管宜用于公称压力不大于的管道

4.5.2PN16

上。

异径管可采用同心或偏心形式。

4.5.3

支管连接

4.6

公称压力及以下压力参数,在满足补强要求的前提

4.6.1PN25

下可采用直接连接,公称压力以上的支管连接应采用成型

PN25

。

管件

三通不宜采用带加强环、加强板及加强筋等辅助元件加强

4.6.2

的形式。

。

主要管道的三通形式宜按表的规定选用

4.6.34.6.3

··

24表主要管道三通形式

4.6.3

机组参数

管道类别

超超临界参数超临界参数亚临界参数亚临界以下参数

主蒸汽管道锻制热压锻制热压锻制热压热压

高温再热蒸汽管道锻制热压锻制热压锻制热压热压

低温再热蒸汽管道焊接焊接焊接焊接热压

高压给水管道热压热压热压热压

三通的强度应符合本规范第节的规定,接管座、锻制

4.6.45.4

三通和焊制三通强度计算宜采用面积补偿法,热挤压三通强度计

。

算宜采用压力面积法

、

亚临界及以上参数机组的主蒸汽再热蒸汽管道的合流或

4.6.5

分流三通宜采用斜三通或“”形三通等。

Y

封头

4.7

公称压力以上的管道宜采用椭圆形封头,也可采用

4.7.1PN25

对焊平封头。

公称压力及以下的管道可采用平焊封头。

4.7.2PN25

阀门

4.8

阀门应根据系统的参数、通径、泄漏等级、启闭时间等进行

4.8.1

,、、。

选择并应满足系统关断调节运行要求和布置设计的需要阀

门的形式、操作方式应根据阀门的结构和安装、运行、检修的要求

来选择。

除设计另有规定外,对于公称压力及以上阀门的选

4.8.2PN40

用应符合下列规定:

阀盖密封不应采用螺纹连接的密封结构,宜采用压力自密

1

封结构;

。

阀门端部应采用对焊连接

2

··

25:

下列阀门应采用钢制阀门

4.8.3

公称压力及以上的阀门;

1PN16

与高压除氧器或给水箱直接相连管道的阀门;

2

。

给水泵进口阀门

3

对于双向密封阀门应采取适当的安全措施防止因温度升

4.8.4

高导致内部超压。

流体为饱和蒸汽和汽水两相流时,阀门的阀座及阀芯应采

4.8.5

。

用耐冲蚀材料

管道系统中阀门动作时间应满足相应系统功能的要求。

4.8.6

高压加热器三通阀应以阀门打开或关闭时阀座两侧的最

4.8.7

,

大不平衡压差作为设计压力的基准值阀座直径不应小于连接管

道内径的。

90%

阀门的选择应符合下列规定:

4.8.8

当要求流动阻力较小或介质需两个方向流动时宜选用闸

1

,。,

阀闸阀不宜做调节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;

当要求严密性较高时宜选用截止阀,截止阀可装于任意位

2

置的管道上;

。

当要求迅速关断或开启时可选用球阀球阀可装于任意

3

位置的管道上,但带传动机构的球阀阀杆应垂直向上;

调节阀的选择应符合下列规定:

4

)、、、、

调节阀应根据介质管系布置使用目的调节方式调节

1

范围及调节阀的等百分比、线性、平方根、抛物线等流量

特性来选用,并应满足在任何工况下对流量、压降及噪声

的要求;

);

调节阀不宜作关断阀使用

2

)调节阀应有控制噪声,防止闪蒸及汽蚀的措施;

3

)调节阀的选择应根据现行国家标准《电站调节阀》/

4GBT

《》/,

和气动调节阀的规定进行但当采

10869GBT4213

··

26,

用国内外不同制造厂的调节阀时所取的流量系数和相

应的计算应与制造厂的要求相符合。

当调节幅度小且不需要经常调节时,对调节精度要求不高

5

:

的下列管道可用截止阀兼作关断和调节用

)设计压力不大于的水管道;

11.6MPa

)设计压力不大于的蒸汽管道。

21.0MPa

止回阀使流体单向流动。止回阀的选用应符合下列规定:

6

),

立式升降止回阀应装在垂直管道上且介质自下而上流

1

动;

)直通式升降止回阀应装在水平管道上;

2

),

旋启式止回阀宜安装于水平管道上当安装在垂直管道

3

上时,管内介质流向应为由下向上;

)底阀应装在水泵的垂直吸入管端。

4

疏水器可分为机械型、热静力型和热动力型。机械型疏水

7

、、、;

器有自由浮球式自由半浮球式杠杆浮球式倒吊桶式等热静力

型疏水器有膜盒式、波纹管式、双金属片式等;热动力型疏水器有

圆盘式、脉冲式、孔板式等。疏水器应水平安装。根据疏水系统的

要求也可采用自动控制的疏水器。疏水器应按疏水量、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个疏

水器容量不足时,可两个并联使用。疏水器宜带有过滤器,或在疏

水器前安装过滤器;

、,;

蝶阀宜用于全开全关的大口径管道上也可作调节用

8

装于管道上的安全阀,其规格和数量应根据排放介质的流

9

量和参数,按本规范第章的规定或制造厂资料进行选择。

11

旁通阀设置应符合下列规定:

4.8.9

,,

具有下列情况之一的关断阀制造厂如不带旁通阀时宜

1

装设旁通阀:

)蒸汽管道启动暖管需要先开旁通阀预热时;

1

);

汽轮机自动主汽阀前的电动主闸阀

2

··

27),;

对于截止阀介质作用在阀座上的力超过时

350kN

)公称压力不大于,公称尺寸不小于手动闸

4PN10DN600

阀;

)公称压力等于,公称尺寸不小于手动闸阀;

5PN16DN450

)公称压力等于,公称尺寸不小于手动闸阀;

6PN25DN350

)公称压力等于,公称尺寸不小于手动闸阀;

7PN40DN250

)公称压力等于,公称尺寸不小于手动闸阀;

8PN63DN200

)公称压力等于,公称尺寸不小于手动闸

9PN100DN150

阀;

)公称压力不小于,公称尺寸不小于手动

10PN200DN100

闸阀。

关断阀的旁通阀公称尺寸可按表的规定选用:

24.8.9

表旁通阀公称尺寸选用表

4.8.9

关断阀公称尺寸及以上

DN100~250300

旁通阀公称尺寸

DN20~2525~50

汽轮机电动主闸阀的旁通阀通径应根据汽轮机启动或试

3

验要求选用。

阀门的动力驱动装置应符合下列规定:

4.8.10

在下列情况下工作的阀门,应装设动力驱动装置:

1

)按生产过程的控制要求,需要频繁启闭、远方操作或由连

1

锁控制要求时;

)阀门装设在手动难以实现的地方或必须在两个及以上的

2

地方操作时。

电动、气动或液动驱动方式的选用应根据系统需要、安装

2

、、,

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

电动驱动装置用于有爆炸性气体或物料积聚及高温潮湿

3

,。

雨淋的场所时应选用相应防护等级的电动驱动装置采用气动

··

28;

驱动装置时应有可靠的供气系统及气源设施

对于驱动装置失去动力时阀门有“开”或“关”位置要求时,

4

应采用气动或液动驱动装置。

。

化学加药和取样管道阀门应采用不锈钢材质

4.8.11

阀门传动装置

4.9

阀门传动装置各组件应根据阀门和操作器的布置、阀门的

4.9.1

,。

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,可按照本规范第节的要求进行

5.10

选择。

:

传动装置的连杆应符合下列规定

4.9.2

传动装置的连杆宜采用低压流体输送用焊接钢管制成,并

1

应具有足够的刚度,其扭转角不应超过弧度。所需连杆横断

0.05

面的轴惯性矩应满足下列条件:

()

J≥0.013MmaxL4.9.2

4

:———();

式中连杆横断面的轴惯性矩

Jcm

———连杆承受的最大扭矩(·);

MmaxNm

———一根连杆的长度(不超过)()。

L4mm

,

为满足被传动阀门手轮的升降和万向接头转动灵活以及

2

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。

:

在下列情况下应使用换向器

4.9.3

当由操作部件至被操作阀门或至第二个部件的距离较远,

1

且不能用一根连杆时;

当传动部件沿直线连接有困难而必须转向时。

2

,()

万向接头最大变换方向不宜大于齿轮蜗轮换向器

4.9.430°

允许的变换方向不宜大于。

90°

拉链传动只用在操作较少且难以装设连杆传动装置的公

4.9.5

称压力以下且公称尺寸以下的阀门上。当采用拉

PN25DN200

··

29,。

链传动时在阀门手轮上应有防止拉链脱落的装置

堵板和孔板

4.10

:

孔板可应用于以下几个方面

4.10.1

工艺系统需要降压且精度要求不高时;

1

在管道中阀门上、下游需要有较大压降时,为减少流体对

2

阀门的冲蚀,可在阀门下游串联孔板;

;

需要小流量且连续流通的地方

3

需要降压以减少噪声或磨损的地方。

4

节流孔板可采用法兰或焊接连接。

4.10.2

:

单级孔板和多级孔板选用时应符合下列规定

4.10.3

对于蒸汽,孔板后压力不应小于孔板前压力的

1P2P1

;当小于时,不宜用单级孔板,应选用多级孔板,其

55%P0.55P

21

级数应保证每级孔板后的压力大于该级孔板前压力的;

55%

,;

当液体压降不大于时应选用单级孔板当液体

22.5MPa

压降大于时,应选用多级孔板,且使每级孔板的压降小

2.5MPa

于;

2.5MPa

公称尺寸不大于的管路宜采用单孔孔板;公称尺

3DN150

,。

寸大于的管路宜采用多孔孔板

DN150

夹在两个法兰之间的堵板应采用回转堵板或中间堵板。

4.10.4

亚临界及以上参数机组的主蒸汽管道、再热蒸汽管道采

4.10.5

,、

用无损检验代替水压试验时应在锅炉过热器出口和再热器进出

口处的蒸汽管道上安装水压试验堵阀或堵板。水压试验堵阀应采

用对焊连接,直通道且通流面积应与管道一致。

补偿器

4.11

补偿器应按照介质种类、参数、补偿位移方向和大小选

4.11.1

用,并应符合现行国家标准《金属波纹管膨胀节通用技术条件》

/。

的规定

GBT12777

··

30,

热力系统宜选用金属波纹管补偿器材料宜选用奥氏体

4.11.2

不锈钢材料;循环水和冷却水管道可选用非金属补偿器,材料可选

用橡胶材质。管道的补偿不应采用填料函式补偿器和焊制波型补

。

偿器

管道设计中应计及补偿器的弹性力和内压推力。

4.11.3

补偿器和金属软管不应用于受扭转的场合。

4.11.4

··

31管道组成件的计算

5

管径选择

5.1

单相流体的管道直径应按下列公式计算:

5.1.1

Gν

()

D=594.75.1.1-1

i

w

或

Q

()

D=18.815.1.1-2

i

w

式中:———管子内径();

Dimm

———介质质量流量(/);

Gth

3

———(/);

介质比容

νmk

g

———介质流速(/);

wms

3

———介质容积流量(/)。

Qmh

汽水两相流体的管道应按本规范第章两相流体管道的

5.1.27

。

计算方法确定管径或核算通流能力

汽水管道的介质流速宜按表的规定选取。

5.1.35.1.3

表推荐的管道介质流速

5.1.3

介质类别管道名称推荐流速(/)

ms

主蒸汽主蒸汽管道

40~60

高温再热蒸汽

45~65

中间再热蒸汽

低温再热蒸汽

30~45

抽汽或辅助蒸汽管道:过热蒸汽

35~60

饱和蒸汽

30~50

其他蒸汽湿蒸汽

20~35

、

至高低压旁路阀和减压减温器的蒸

60~90

汽管道

··

32续表

5.1.3

介质类别管道名称推荐流速(/)

ms

高压给水管道

2~6

给水中压给水管道

2.0~3.5

低压给水管道

0.5~3.0

凝结水泵入口管道0.5~1.0

凝结水

凝结水泵出口管道

2.0~3.5

加热器疏水管道:

0.5~1.0

疏水泵入口

1.5~3.0

加热器疏水疏水泵出口

1~2

调节阀入口

20~100

调节阀出口

其他水(生水、离心泵入口管道

0.5~1.5

化学水、工业水、离心泵出口管道及其他压力管道

1.5~3.0

)、

其他水管道自流溢流等无压排水管道小于

1.0

注:对于低压旁路阀出口管道,蒸汽流速可适当提高。

1

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

2

影响,对于直径小、介质参数低的管道,宜采用较低值。

、

主蒸汽管道再热蒸汽管道和高压给水管道等主要管道的

5.1.4

管径宜通过优化计算确定。

直管壁厚计算

5.2

D

0

当小于等于时,承受内压的直管最小壁厚计算应

5.2.11.7

D

i

:

符合下列规定

在设计压力和设计温度下所需的最小壁厚应按下列公式

1

:

计算

)按管子外径确定时应按下式进行计算:

1

pD0

()

Sm=+C5.2.1-1

t

[]

2σ+2Y

p

η

··

33):

按管子内径确定时应按下式进行计算

2

t

[]

pDi+2σC+2YpC

η

()

Sm=5.2.1-2

t

[]()

2σ-21-Y

p

η

管子的设计压力不应超过下列规定:

2

)按管子外径确定时应按下式进行计算:

1

t

[]()

2σSm-C

η

()

=5.2.1-3

p

()

D-2YS-C

0m

)按管子内径确定时应按下式进行计算:

2

t

[]()

2σS-C

m

η

()

=5.2.1-4

p

()

D-2YS-C+2S

imm

:

在蠕变温度下焊接钢管的直管最小壁厚应按下式计算

3

pD0

()

Sm=+C5.2.1-5

t

[]

2σω+2Y

p

η

式中:———管子最小壁厚();

Smmm

———(),;

管子外径取用包括管径正偏差的最大外径

Dmm

0

———管子内径(),取用包括管径正偏差和加工过盈偏

Dimm

差的最大内径,加工过盈偏差取;

0.25mm

———,;

修正系数值可按表取用

YY5.2.1-1

———许用应力的修正系数,对于无缝钢管取;对于焊

1.0

η

接钢管,按有关制造技术条件检验合格者,其值可

η

;,

按表取用对于进口焊接钢管其许用应力

5.2.1-2

的修正系数按相应的管子产品技术条件中规定的数

据选取;

———,

蠕变条件下纵向焊缝钢管焊接强度降低系数其值

ω

可按表选取;

5.2.1-3

———腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度。对于一般

C

,;

的蒸汽管道和水管道可不计及腐蚀和磨损的影响

对于加热器疏水阀后管道、给水再循环阀后管道和

排污阀后管道等具有两相流的管道,都应计及附加

厚度,腐蚀和磨损裕度可取用;对于设计温度在

2mm

··

34,

及以上的主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道不

600℃

宜小于;对于腐蚀性介质管道,根据介质的腐

1.6mm

蚀特性确定;离心浇铸件取,静态浇铸件

C3.56mm

。

取

C4.57mm

表修正系数

5.2.1-1

温度()

℃

材料

≤482510538566593621

铁素体钢

0.40.50.7

奥氏体钢

0.40.50.7

注:介于表列中间温度的值可用内插法计算。

1Y

D

0

当管子的小于时,对于设计温度小于等于的铁素体和奥氏体

26480℃

Sm

钢,值应按式计算。

Y5.2.1-6

Di

()

Y=5.2.1-6

Di+D0

表焊接钢管许用应力修正系数

5.2.1-2

接头形式焊缝类型检验系数

电阻焊直缝或螺旋缝按产品标准检验

0.85

按产品标准检验

0.85

单面焊(无填充金属)直缝或螺旋缝

附加射线

100%

1.00

或超声检验

按产品标准检验

0.80

()

单面焊有填充金属直缝或螺旋缝附加射线

100%

1.00

或超声检验

电熔焊

按产品标准检验

0.90

双面焊(无填充金属)直缝或螺旋缝

附加射线

100%

1.00

或超声检验

按产品标准检验

0.90

()双面焊

d

直缝或螺旋缝附加射线

100%

(有填充金属)

1.00

或超声检验

注:电阻焊纵缝钢管管子和管件不允许通过增加无损检验提高纵向焊缝系数。

··

35表蠕变条件下纵向焊缝钢管焊接强度降低系数

5.2.1-3

温度()

℃

材料热处理

类型状态

371399427454482510538566593621649

正火

1.000.950.91NPNPNPNPNPNPNPNP

7

碳钢

回火

1.000.950.91NPNPNPNPNPNPNPNP

7、8

钢—

CrMo1.000.950.910.860.820.770.730.680.64

正火

+

蠕变强化

1.000.950.910.860.820.77

回火

铁素

、

79

体钢

回火

1.000.730.680.640.590.550.50

奥氏体钢

(包括

800H1.000.950.910.860.820.77

与)

800HT

自熔焊奥氏

1.001.001.001.001.001.00

体不锈钢

注:,表示不允许。

1NP

蠕变范围的起始温度为附录的许用应力表中粗线右边的温度。

2A

非表中所列材料的纵向焊缝管子不应在蠕变范围内使用。应用此表时,蠕

3

变范围的起始温度是规范性附录的许用应力表中粗线右边的温度。

A

此表中的钢和蠕变强化铁素体钢焊缝金属碳含量不低于,奥

4CrMo0.05%

氏体钢的焊缝金属碳含量不低于。

0.04%

钢和蠕变强化铁素体钢的纵向焊缝应经过的射线或超声检测合

5CrMo100%

格。其余材料如未射线或超声检测,同时应按表计及焊缝系数。

100%5.2.1-2

纵缝焊接钢管子和管件不得在蠕变范围内使用。

6C-Mo

埋弧焊焊剂的碱度不小于。

71.0

钢包括、、、、

8CrMo0.5Cr0.5Mo1Cr0.5Mo1.25Cr0.5MoSi2.25Cr1Mo

以及。焊缝必须经过正火、正火回火或者适当的回火

3Cr1Mo5Cr1Mo+

热处理。

蠕变强化铁素体钢包括、、

910Cr9Mo1VNbN10Cr9MoW2VNbBN

、、等。

10Cr11MoW2VNbCu1BN11Cr9Mo1W1VNbBN07Cr2MoW2VNbB

:

管子的计算壁厚应按下式进行计算

5.2.2

()

Sc=Sm+C15.2.2

··

36:———();

式中管子的计算壁厚

Scmm

———管子壁厚负偏差的附加值()。

Cmm

1

管子壁厚负偏差附加值应符合下列规定:

5.2.3

:

对于管子规格以外径壁厚标识的钢管可按下式确定

1×

m

()

C1=Sm5.2.3

100-m

式中:———管子产品技术条件中规定的壁厚允许负偏差,取百分

m

数。管道壁厚允许的负偏差值应符合本规范附录

B

的规定。

“”

对于管子规格以最小内径最小壁厚标识的钢管壁厚

2×

负偏差值应等于零。

,“”,

管子的取用壁厚对于以外径壁厚标识的管子应根

5.2.4×

据管子的计算壁厚,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”标识的管子,应根据管子的计算壁厚,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。管子的取用壁厚应计

,:

入对口加工裕量计入对口加工裕量的取用壁厚应符合下列规定

对于主蒸汽管道及再热热蒸汽管道等采用内径控制的管

1

,:

子其取用壁厚宜按下式确定

()()

S=Sc+0.5A+0.255.2.4

q

式中:———管子的取用壁厚();

Smm

q

———管子的内径正偏差()。

Amm

,

对于采用外径控制的管子取用壁厚宜大于或等于计算壁

2

厚加倍外径正偏差值。

0.5

管子的管径偏差应取用相应的管子产品技术条件规定值。

5.2.5

确定承受外压的管子壁厚和加强要求应符合现行国家标

5.2.6

准《压力容器》的有关规定。

GB150

弯管弯头最小壁厚计算

5.3

弯管和弯头的最小壁厚计算应符合下列规定:

5.3.1

··

37、

弯管弯头加工完成后的最小壁厚应按下列公式进行计

1

算:

)按外径确定壁厚时应按下式进行计算:

1

pD0

()

S=+C5.3.1-1

m

t

([]/)

2σI+Y

p

η

)按内径确定壁厚时应按下式进行计算:

2

t

[]/

D+2σCI+2YC

pip

η

()

S=5.3.1-2

m

t

([]/)

2σI+pY-P

η

蠕变条件下,纵缝焊接弯管、弯头的最小壁厚应按下列公

2

式进行计算:

D

p0

()

S=+C5.3.1-3

m

t

([]/)

2σwI+Yp

η

(/)

4RD-1

0

内弧处()

I=5.3.1-4

(/)

4RD-2

0

(/)

4RD+1

0

外弧处()

I=5.3.1-5

(/)

4RD0+2

式中:———弯管、弯头壁厚修正系数,侧壁弯曲中性线取。

II1.0

———弯管、弯头弯曲半径()。

Rmm

弯管和弯头任何一点的实测壁厚不得小于弯管和弯头相应

5.3.2

,。

点的计算壁厚且外弧侧壁厚不得小于相连管子允许的最小壁厚

感应加热弯制弯管用的管子壁厚可按表推荐的壁

5.3.35.3.3

厚值取用。

表感应加热弯管弯制前推荐的直管最小壁厚

5.3.3

弯管弯制前的直管最小壁厚

弯曲半径

//

DS≤20DS>20

0m0m

倍管子外径1.06S1.07S

6mm

倍管子外径

51.08Sm1.09Sm

倍管子外径

41.10Sm1.12Sm

倍管子外径

31.14Sm1.16Sm

注:介于上述弯曲半径间的弯头,允许用内插法计算。

1

为本章中计算的直管最小壁厚。

2Sm5.2.1

··

38“”,

当采用以最小内径最小壁厚标示的直管弯制弯管时

5.3.4×

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。

,

弯管弯曲半径宜为管子外径的倍倍弯制后的圆度

5.3.53~5

不得大于。弯管圆度指弯管弯曲部分同一截面上最大外径与

5%

最小外径之差与最大外径之比。

支管连接的补强

5.4

支管连接的面积补强法计算(图)应符合下列规定:

5.4.15.4.1

图面积补强法计算图

5.4.1

,

面积补强法宜用于支管轴线与主管轴线夹角为承受

190°

持续内压荷载的补强计算,其补偿条件应按下式进行计算:

()

A+A+A≥A5.4.1-1

123

2

式中:———主管开孔需要补强的面积();

Amm

2

———();

补强范围内主管的补强面积

Amm

1

2

———补强范围内支管的补强面积();

A2mm

2

———补强范围内角焊缝面积()。

Amm

3

··

39:

主管开孔需补强的面积应按下式进行计算

2

()

A=Smhd15.4.1-2

主、支管补强面积应按下列公式进行计算:

3

()()()

A=2L-dS-S-C5.4.1-3

1h1hmhh

()()

A=2LS-S-C5.4.1-4

2bbmbb

[()]()

d=D-2S-C5.4.1-5

10bbb

式中:———主管上经加工的支管开孔沿纵向中心线的尺寸

d

1

();

mm

———主管有效补强范围宽度之半();取或(

LhmmLhd1Sb-

d1

)(),

两者中的较大者但任何情况下

C+S-C+

bhh

2

;

不大于

D0h

———支管有效补强高度();取()或

LbmmLb2.5Sb-Cb2.5

()两者中的较小值;

Sh-Ch

、———主、支管外径();

D0hD0bmm

、———主、支管的实际壁厚();

SSmm

hb

、———主、支管的最小壁厚();

SSmm

mhmb

、———主、支管的附加壁厚()。

CCmm

hb

补强面积的某些部分可由与主管材料不同的材料组成,若

4

,

补强材料的许用应力小于主管材料许用应力则由补强材料提供

的补强面积应按材料许用应力之比折算予以相应折减;若补强材

料许用应力高于主管材料的许用应力,则不应计及其增强作用;

对于焊接的支管连接,除焊接材料外,不宜采用其他辅助

5

材料进行补强;

、,

用式和计算主支管的补强面积时不

65.4.1-35.4.1-4

得超出主管的有效补强宽度和支管的有效补强高度。

主管上多开孔的补强应符合下列规定:

5.4.2

多个支管的开孔宜布置成使其有效补强范围不相互重叠,

1

;

开孔应按本规范第条的规定进行补强当必须紧密布置时

5.4.1

··

40(),。

图应符合本规范第条第款第款的规定

5.4.25.4.22~4

图多个开孔的补强

5.4.2

,

开孔应按本规范第条的规定进行组合补强其补强

25.4.1

面积应等于单各开孔所需补强面积的总和。

在计算补强面积时,任何重叠部分面积不得重复计入。

3

,

多个相邻开孔采用组合补强时这些开孔中的任意两个开

4

孔中心间最小距离不应小于倍的平均直径,且在两孔间的补

1.5

强面积不应小于这两个开孔所需补强总面积的。

50%

支管连接的压力面积法应符合下列规定:

5.4.3

()

压力面积法图宜用于支管轴线与主管轴线夹角

15.4.3

为,承受持续内压荷载,且采用挤压形式的支管连接的补强,

90°

锻制斜三通的补强可采用压力面积法计算,以为承压面

45°A

P

,。:

积为承载面积计算时应符合下列规定

A

σ

图压力面积法计算图

5.4.3

··

41):

强度条件应符合下式规定

1

Ap1

t

[]()

σ≥p+5.4.3-1

()

Aσ2

)最大的补强长度应按下列公式进行计算:

2

主管()()

LG=Di+SmSm5.4.3-2

支管()()

L=D+SS5.4.3-3

ZGzizmzm

(),

和按压力面积法计算图图作图求得承载

2AAσ5.4.3

p

面积应计入通用的成型方式造成的面积计算误差,取的修

Aσ0.9

正系数。

异径管

5.5

异径管成型件允许的最小壁厚计算时(图)应取式

5.5.15.5.1

和的较大值。

5.5.1-15.5.1-2

图异径管壁厚计算图

5.5.1

t

[]

D+2σC+2YC

pmp

η

()

S=5.5.1-1

m

t

[[]()]

2σ-2p1-Ycosθ

η

或

D

p0

()

S=+C5.5.1-2

m

t

[]

2σ+2Yp

η

()

D=D-S5.5.1-3

m0

()

l=DS5.5.1-4

m

L

()

l=5.5.1-5

2

式中:———异径管平均直径();为距大端处的圆锥端平均直

Dmml

m

··

42,,、

径计算中可按式取值按式

Dm5.5.1-3l5.5.1-4

式计算取小值;

5.5.1-5

———半锥角();计算中取;

θ°15°

———,

许用应力的修正系数可按本规范第条的规

5.2.1

η

定选取。

———壁厚的附加值,可按本规范第条的规定选取。

C5.2.1

异径管与管道连接处的强度应按下列原则核算:

5.5.2

,

当曲率半径不小于大端壁厚满足公式

1r0.1D05.5.1-1

和时,大端强度可不核算;

5.5.1-2

小端强度(图)应按式式进行强

25.5.25.5.2-1~5.5.2-3

。

度核算

图异径管补强示意图

5.5.2

t

[](//)()

σ≥PAA+125.5.2-1

pσ

式中:———设计压力()。

PMPa

t

[]———设计温度下材料的许用应力()。

σMPa

2

———承压面积();

Amm

p

2

———承载面积()。

Aσmm

()

L=D′s5.5.2-2

Gm

()

L=ds5.5.2-3

Am

式中:———离弯曲段处的平均直径或取用小端连接管的平

dL

mA

均直径();

mm

———离弯曲段处的平均直径,计算时可近似用大端连

D′L

mG

··

43()。

接管道平均直径来代替

Dmmm

异径管锥顶角不宜大于,外侧曲率半径不宜小于

5.5.330°

。

0.1D

0

封头及节流孔板计算

5.6

椭圆形封头壁厚计算应符合下列规定:

5.6.1

最小壁厚计算时(图)可按式或式

15.6.1-15.6.1-15.6.1-2

。

计算

图椭圆形封头

5.6.1-1

K′D

pi

()

S=5.6.1-1

m

t

[]

2σ-0.5p

η

K′D

p0

()

Sm=5.6.1-2

t

[]()

2σ-2K-0.5p

η

2

D

1i

()

K′=2+5.6.1-3

()

6[]

2hi

式中:———封头内径,取相连管道的最大内径();

Dmm

i

———,();

封头外径取相连管道的最大外径

Dmm

0

———;

椭圆形封头的椭圆形状系数

K′

———封头内曲面深度;

h

i

t

[]———设计温度下材料许用应力();

σMPa

———设计压力();

MPa

p

———,

焊接接头系数可根据对接焊缝形式及无损检测的长

η

度比例确定,可按表的规定确定。

5.6.1

··

44表焊接接头系数表

5.6.1

双面焊单面焊

项目

全部无损检测局部无损检测全部无损检测局部无损检测

φ1.00.850.90.8

椭圆形封头取用壁厚应按下式进行计算:

2

()

S=S+C5.6.1-4

m1

式中:———椭圆型封头计算壁厚();

Smm

———钢板厚度负偏差附加值();按照钢板产品技术条

Cmm

1

件中规定的板厚负偏差百分数确定,应考虑钢板加工

。

减薄量

平封头壁厚应按下式进行计算:

5.6.2

p

()

Sm=K′Di5.6.2-1

t

[]

σ′

φ

式中:———封头内径,取相连管道的最大内径();

Dmm

i

、———与封头结构有关的系数,可按表的规定选取;

K′′5.6.2

φ

t

[]———();

设计温度下材料许用应力

σMPa

———设计压力()。

pMPa

表封头结构形式系数

5.6.2

结构′

φ

封头形式备注

K′

要求

l≥2s2s>l≥s

111

2

推荐优先采用

r≥s

1

s

0.41.051.00

的结构形式

l≥s1

用于

PN≤25

和

0.60.85DN≤400

的管道

只用于

0.41.05

水压试验

··

45续表

5.6.2

结构

′

φ

封头形式备注

K′

要求

l≥2s12s1>l≥s1

用于

PN<25

和

0.60.85DN<40

的管道

用于回转

,

堵板中间堵板

0.450.85

和法兰式

节流孔板

夹在两法兰之间的节流孔板以及中间堵板、回转堵板的厚

5.6.3

度计算可按平封头的厚度计算公式计算,其值取

5.6.2-1K′

,焊接式节流孔板厚度可按平封头厚度计算公式计

0.455.6.2-1

,。

算其值取

K′0.6

法兰及法兰附件

5.7

,

法兰强度应分别按运行工况及螺栓预紧力进行计算并应

5.7.1

。

计及流体静压力及垫片的压紧力

螺栓法兰连接计算应包括下列各项:

5.7.2

垫片材料,形式及尺寸;

1

,;

螺栓材料规格及数量

2

法兰材料,密封面形式及结构尺寸;

3

进行应力校核,计算中所有尺寸均不包括腐蚀裕量。

4

··

46,

在确定法兰结构及尺寸时应符合现行国家标准有关的规

5.7.3

定,并与所连接阀门及设备接口相一致。

法兰及法兰连接计算应按现行国家标准《钢制管法兰连接

5.7.4

》/《》

强度计算方法或压力容器的有关规定计

GBT17186GB150

算。

法兰盲板所需的厚度应按下列公式进行计算:

5.7.5

3p

()

t=d5.7.5-1

pdG

t

[]

16σ

η

()

S=t+C5.7.5-2

mpd

式中:———压力作用下的计算厚度();

tmm

pd

———();

垫圈内径

dGmm

———计入腐蚀余量的最小厚度()。

Smmm

金属波纹补偿器

5.8

波纹管补偿器选择及应力计算应按现行国家标准《金属波

5.8.1

纹管膨胀节通用技术条件》/执行。

GBT12777

无加强形金属波纹管(图)应力计算及其校核应

5.8.2U5.8.2

:

按下列公式进行

2t

()

pDb+nδLtEbk

t

[]

σ1=≤Cwbσb

ttt

[()]

2nδELD+nδ+δkELD

btbcccc

()

5.8.2-1

图无加强形波纹管

5.8.2U

··

472t

pDcLtEck

t

[]

σ′=≤Cσ

1wcb

ttt

[()]

2nδELD+nδ+δkELD

btbcccc

()

5.8.2-2

KD

τqpm

t

[]()

σ=≤Cσ5.8.2-3

2wbb

2A

cu

h

p

()

σ3=5.8.2-4

2nδm

2

phC

p

()

σ=5.8.2-5

42

2nδ

m

t

蠕变温度以下:[]()

σ+σ≤Cσ5.8.2-6

34mb

σ4

t

:[]()

蠕变温度范围内

σ+≤σ5.8.2-7

3b

1.25

2

式中:———单个形波纹的金属横截面积(),可按式

AcuUmmAcu

计算;

5.8.2-8

()()

A=nδ0.571+2h5.8.2-8

cumq

———纵向焊接接头有效系数,下标、、和分别表示波

Cwbcfp

纹管、套箍、紧固件和管子;其中,当波纹管管坯纵向

焊接接头经渗透检测或射线检测合格且焊接

100%

;

接头内外表面都齐平时取

C1.0

wb

———形波纹管的计算系数,可按照表的规定

CUσ45.8.2

p

选取;

———;

低于蠕变温度的材料强度系数热处理态波纹管

CC

mm

可取;成形态波纹管

1.5

可取,;

C1.5Y1.5≤C≤3.0

msmm

———屈服强度系数;对于奥氏体不锈钢可按式

Y5.8.2-9

sm

;;

计算对于镍基合金可按式计算对于其

5.8.2-10

他材料可取;

Ysm1

-42

()

Ysm=1+0.094KfFs-7.59×10KfFs-

-63-84

()()()

2.4×10KfFs+2.21×10KfFs5.8.2-9

-42-6

()

Ysm=1+0.068KfFs-9.11×10KfFs+9.73×10

··

483-84

()()()

KfFs-6.43×10KfFs5.8.2-10

———波纹管直边段内径();

Dbmm

———波纹管直边段加强套环平均直径(),可按式

DmmD

cc

计算;

5.8.2-11

()

D=D+2nδ+δ5.8.2-11

cbc

———(),;

波纹管平均直径可按式计算

DmmmDm5.8.2-12

()

Dm=Db+h+nδ5.8.2-12

———室温下的弹性模量的数值;下标、、、分别表示

Ebcf

p

波纹管、加强套环、紧固件、管子();

MPa

t

———;、、、

设计温度下的弹性模量的数值下标分别

Ebcfp

表示波纹管、加强套环、紧固件及管子();

MPa

———波纹管变形率(),可按式计算;

F%F5.8.2-13

ss

2

2hnδ

m

()

F=ln1++ln1+5.8.2-13

s

[()]()

Db2r

m

———();

波纹管波高

hmm

———、计算系数,可按式计算且应小于

kσ1σ′1k5.8.2-14

等于;

1

L

t

()

k=5.8.2-14

1.5Dδ

b

———成型方法系数,对于滚压成型或胀压成型为,

KfKf1

对于液压成型为;

Kf0.6

———波纹管的波纹长度(),应等于;

LmmLN

bbq

———波纹管直边段套箍的长度();

Lmm

c

———形波纹管单波展开长度的数值(),可按式

LUmmL

dd

;

计算

5.8.2-15

()

Ld=0.571+2h5.8.2-15

———波纹管直边段长度();

Lmm

t

———一个波纹管的波数;

N

———“”;

厚度为波纹管层数

nδ

··

49———();

设计压力

pMPa

———波距();

qmm

———形波纹管波峰内壁曲率半径();

rUmm

c

———形波纹管波峰(波谷)平均曲率半径();

rUmm

m

———();

形波纹管波谷外壁曲率半径

rrUmm

———波纹管一层材料的名义厚度();

δmm

———直边段加强套环材料的名义厚度();

δmm

c

———(),

波纹管成形后一层材料的名义厚度可按

δmmδ

mm

;

式计算

5.8.2-16

D

b

()

δ=δ5.8.2-16

m

D

m

———压力引起的波纹管直边段周向薄膜应力();

σMPa

1

———();

压力引起的加强套环轴向薄膜应力

σ′MPa

1

———压力引起的波纹管直边段周向薄膜应力();

σ2MPa

———压力引起的波纹管子午向薄膜应力();

σMPa

3

———压力引起的波纹管子午向弯曲应力();

σMPa

4

t

[]———设计温度下材料的许用应力,下标、、、分别表

σbcf

p

示波纹管、加强套环、紧固件及管子()。

MPa

表形波纹管的计算修正系数

5.8.2UσC

4p

1.82r

m

2rm

Dδ

mm

h

0.20.40.60.81.01.21.41.62.02.53.03.54.0

0.01.0000.9990.9610.9490.9500.9500.9500.9500.9500.9500.9500.9500.950

0.050.9760.9620.9100.8420.8410.8410.8400.8410.8410.8400.8400.8400.840

0.100.9460.9260.8700.7700.7440.7440.7440.7310.7310.7320.7320.7320.732

0.150.9120.8900.8360.7220.6570.6570.6510.6320.6320.6300.6300.6300.630

0.200.8750.8540.8060.6910.5920.5790.5640.5490.5490.5500.5500.5500.550

0.250.8400.8190.7770.6690.5590.5180.4950.4810.4810.4800.4800.4800.480

··

50续表

5.8.2

1.82rm

2rm

Dδ

mm

h

0.20.40.60.81.01.21.41.62.02.53.03.54.0

0.300.8030.7840.7500.6530.5360.5010.4620.4320.4210.4210.4210.4210.421

0.350.7670.7510.7220.6400.5410.5020.4600.4260.3880.3670.3670.3670.367

0.400.7330.7200.6960.6270.5480.5030.4580.4200.3690.3320.3280.3220.312

0.450.7020.6910.6700.6150.5510.5030.4550.4140.3540.3150.2990.2870.275

0.500.6740.6650.6460.6020.5510.5030.4530.4080.3420.3000.2750.2620.248

0.550.6490.6420.6240.5900.5500.5020.4500.4030.3320.2850.2580.2410.225

0.600.6270.6220.6050.5790.5470.5000.4470.3980.3230.2720.2420.2220.205

0.650.6100.6060.5900.5700.5440.4970.4440.3940.3160.2600.2280.2080.190

0.700.5960.5930.5800.5630.5400.4940.4420.3910.3090.2510.2150.1940.176

0.750.5850.5830.5730.5590.5360.4910.4390.3880.3040.2420.2030.1820.163

0.800.5770.5760.5690.5570.5310.4880.4370.3850.2990.2360.1950.1710.152

0.850.5710.5710.5660.5560.5260.4850.4350.3840.2960.2300.1880.1610.142

0.900.5660.5660.5630.5540.5210.4820.4330.3820.2940.2240.1800.1520.134

0.950.5600.5600.5560.5470.5150.4790.4320.3810.2930.2190.1750.1460.126

1.00.5520.5500.5400.5290.5100.4760.4310.3800.2920.2150.1710.1400.119

设计疲劳寿命[]在之间,设计温度低于

5.8.3N100~10000

c

的成形态奥氏体不锈钢和耐腐蚀合金波纹管的疲劳寿命应

425℃

()。

按式计算

5.8.3-1

3.4

12820

[]()

N=n5.8.3-1

cf

()

σ-370

t

()()

σ=0.7σ+σ+σ+σ5.8.3-2

t3456

2

Eδe

bm

()

σ=5.8.3-3

5

3

2hC

f

··

515Ebδme

()

σ=5.8.3-4

6

3

3hC

d

式中:———计算单波总当量轴向位移();

emm

———形波纹管算修正系数,可按表的规定选

CUσ5.8.4-1

f5

;

取

———,

形波纹管的计算修正系数可按表的规

CUσ5.8.4-2

d6

定选取;

———设计疲劳寿命安全系数,大于等于;

nfnf10

———位移引起的波纹管子午向薄膜应力();

σ5MPa

———()。

位移引起的波纹管子午向弯曲应力

σ6MPa

表形波纹管、的计算修正系数

5.8.3-1Uσ5fiuCf

1.82rm

2r

m

Dmδm

h

0.20.40.60.81.01.21.41.62.02.53.03.54.0

0.01.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000

0.051.1161.0941.0921.0661.0261.0020.9830.9720.9480.9300.9200.9000.900

0.101.2111.1741.1631.1221.0521.0000.9620.9370.8920.8670.8500.8300.820

0.151.2971.2481.2251.1711.0770.9950.9380.8990.8360.8000.7800.7500.735

0.201.3761.3191.2811.2171.1000.9890.9150.8600.7820.7300.7050.6800.655

0.251.4511.3861.3361.2601.1240.9830.8920.8210.7300.6650.6400.6100.590

0.301.5241.4521.3921.3001.1470.9791.8700.7840.6810.6100.5800.5500.525

0.351.5971.5171.4491.3401.1710.9750.8510.7500.6360.5600.5250.4950.470

0.401.6691.5821.5081.3801.1950.9750.8340.7190.5950.5100.4700.4450.420

0.451.7401.6461.5681.4221.2200.9760.8200.6910.5570.4700.4250.3950.370

0.501.8121.7101.6301.4651.2460.9801.8090.6670.5230.4300.3800.3500.325

0.551.8821.7751.6921.5111.2710.9870.7990.6460.4920.3920.3420.3030.285

0.601.9521.8411.7531.5601.2980.9960.7920.6270.4640.3600.3000.2700.252

··

52续表

5.8.3-1

1.82rm

2rm

Dδ

mm

h

0.20.40.60.81.01.21.41.62.02.53.03.54.0

0.652.0201.9081.8131.6111.3251.0080.7870.6110.4390.3300.2710.2330.213

0.702.0871.9751.8711.6651.3531.0220.7830.5980.4160.3000.2420.2000.182

0.752.1532.0451.9291.7211.3821.0380.7800.5860.3940.2750.2120.1740.152

0.802.2172.1161.9871.7791.4151.0560.7790.5760.3730.2530.1880.1500.130

0.852.2822.1892.0491.8381.4511.0760.7800.5690.3540.2300.1670.1300.109

0.902.3492.2652.1191.8961.4921.0990.7810.5630.3360.2060.1460.1120.090

0.952.4212.3452.2011.9511.5411.1250.7850.5600.3190.1880.1300.0920.074

1.02.5012.4302.3052.0021.6001.1540.7920.5610.3030.1700.1150.0810.061

表形波纹管的计算修正系数

5.8.3-2UσC

6d

1.82rm

2r

m

Dmδm

h

0.20.40.60.81.01.21.41.62.02.53.03.54.0

0.01.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000

0.051.0611.0661.1051.0791.0571.0371.0161.0060.9920.9800.9700.9650.955

0.101.1281.1371.1951.1711.1281.0801.0391.0150.9840.9600.9450.9300.910

0.151.1981.2091.2771.2711.2081.1301.0671.0250.9740.9350.9100.8900.870

0.201.2691.2821.3521.3741.2941.1851.0991.0370.9660.9150.8850.8600.830

0.251.3401.3541.4241.4761.3841.2461.1351.0520.9580.8950.8550.8250.790

0.301.4111.4261.4921.5751.4761.3111.1751.0700.9520.8750.8250.7900.755

0.351.4801.4961.5591.6671.5711.3811.2201.0910.9470.8400.8000.7600.720

0.401.5471.5651.6261.7531.6671.4571.2691.1160.9450.8330.7750.7300.685

0.451.6141.6331.6911.8321.7661.5391.3241.1450.9460.8250.7500.7000.655

··

53续表

5.8.3-2

1.82rm

2r

m

Dmδm

h

0.20.40.60.81.01.21.41.62.02.53.03.54.0

0.501.6791.7001.7571.9051.8661.6281.3851.1810.9500.8150.7300.6700.625

0.551.7431.7661.8221.9731.9691.7251.4521.2230.9580.8000.8100.6450.595

0.601.8071.8321.8862.0372.0751.8301.5291.2730.9700.7900.6880.6200.567

0.651.8721.8971.9502.0992.1821.9431.6141.3330.9880.7850.6700.5970.538

0.701.9371.9632.0142.1602.2912.0661.7101.4021.0110.7800.6570.5750.510

0.752.0032.0292.0772.2212.3992.1971.8191.4841.0420.7800.6420.5550.489

0.802.0702.0962.1412.2832.5052.3361.9411.5781.0810.7850.6350.5380.470

0.852.1382.1642.2062.3452.6032.4832.0801.6881.1300.7950.6280.5220.452

0.902.2062.2342.2732.4072.6902.6342.2361.8131.1910.8150.6250.5100.438

0.952.2742.3052.3442.4672.7582.7892.4121.9571.2670.8450.6300.5020.428

1.02.3412.3752.4222.5212.8002.9432.6112.1211.3590.8900.6400.5000.420

单波轴向的弹性刚度应按下式计算:

5.8.4

t3

1.7DEδn

mbm

()

=5.8.4

fiu

3

hC

f

:

稳定性应按下列公式计算

5.8.5

波纹管两端为固支时,柱失稳的极限设计内压应按下式计

1

算:

0.34πfiuCθ

()

=5.8.5-1

psc

2

N

q

对于复式膨胀节,计算时,为两个波纹管波数总和。

N

psc

,

对于弯管压力平衡型膨胀节的平衡波纹管柱失稳极限设计

内压应按下式计算:

()

′=0.255.8.5-2

pscpsc

式中:———波纹管两端固支时柱失稳的极限设计内压的数值

psc

();

MPa

··

54———

波纹管端部支撑条件变化时柱失稳的极限设计内压

ps′c

的数值()。

MPa

波纹管两端为固支时,平面失稳的极限设计压力应按下式

2

计算:

1.3Aσ

c0.2y

()

=5.8.5-3

psi

kτDmqa

式中:———波纹管两端固支时平面失稳的极限设计压力的数

psi

值;

———成形态或热处理态的波纹管材料在设计温度下的的

σ

0.2y

屈服强度,可按式计算();

5.8.5-4MPa

t

0.67Cσσ

m0.2m0.2

()

σ=5.8.5-4

0.2y

σ

0.2

———室温下的波纹管材料的屈服强度();

σMPa

0.2

t

———设计温度下的波纹管材料的屈服强度();

σMPa

0.2

———波纹管材料质保书中的屈服强度()。

σMPa

0.2m

调节阀

5.9

调节阀的计算应符合现行国家标准《电站调节阀》

5.9.1

/以及《气动调节阀》/的规定。

GBT10869GBT4213

调节阀的流量系数值与值应符合下列规定:

5.9.2CK

VV

值与值的关系可由下式确定:

1CK

VV

()

C=1.16K5.9.2-1

VV

2

式中:———在调节阀某给定行程,阀两端压差为为/,

CP1lbin

V

介质为清水时,每分钟流经调节阀的体

40℉~100℉

(/);

积数

USalmin

g

———,,

在调节阀某给定行程阀两端压差为为

KVP100kPa

介质为清水时,每小时流经调节阀的体积

5℃~40℃

3

数(/)。

mh

额定流量系数或为调节阀在全开状态时的流

2KC

vmaxvmax

··

55,

量系数应根据调节阀型式在该阀型的流量系数标准系列中选择

适当的,其选择条件应符合下列规定:

Kvmax

K

V

()

40%≤≤85%5.9.2-2

K

vmax

K

V

在选择时,宜使小于或等于。

K85%

vmax

K

vmax

调节阀流量和流量系数的计算应符合下列规定:

5.9.3

,,

液体非阻塞紊流时即调节阀两端压差小于时

1ΔPΔPS

调节阀流量应按下式计算:

ΔP

()

QL=10KV5.9.3-1

γ

2

()()

ΔP=FP-FP5.9.3-2

SL1FV

PV

()

F=0.96-0.285.9.3-3

F

P

C

3

:———(/);

式中调节阀液体流量

Qmh

L

———调节阀前后压差();

ΔPMPa

———调节阀阻塞流压差();

ΔPMPa

S

———相对密度,规定温度范围内的水可取值;

γ1

———,,

流体压力恢复系数阀门厂通过试验获得按照表

FL

的规定选取;

5.9.3

———流体临界压力比系数;

F

F

———介质在入口温度下得饱和蒸汽压力();

PMPa

V

———,。

热力学临界压力对于水取

PCPC22.5MPa

表调节阀特性数据表

5.9.3

偏心多级

阀型单座阀双座阀套筒阀角型阀蝶式阀迷宫阀

旋转阀高压阀

FL0.90.850.90.90.680.850.91

KC0.650.70.650.640.320.60.640.9

:。、、。

注值在阀全开时测得与阀的阀芯形状阀体结构阀内液流流向有关

FLFL

值越大的阀,允许承受的压差越大,抗闪蒸、汽蚀的能力也越强。

FL

··

56,

液体阻塞紊流时即当调节阀两端压差大于等于

2ΔPΔPS

时,调节阀流量应按下式计算:

ΔP

S

()

Q=10K5.9.3-4

LV

γ

2

蒸汽为亚临界流动,即当小于时,调节阀流

3ΔP0.5FP

L1

:

量应按下式计算

()

136.7KVΔPP1+P2

()

Qs=5.9.3-5

K

()

K=1+0.0013Tsh5.9.3-6

式中:———调节阀蒸汽流量(/);

Qskgh

———调节阀前绝对压力();

P1MPa

———调节阀后绝对压力();

P2MPa

———蒸汽过热温度()。

Tsh℃

2

,,

蒸汽为临界流动即当大于或等于时调节

4ΔP0.5FLP1

阀流量应按下式计算:

119P1KV

()

QL=5.9.3-7

K

调节阀管路系统中的闪蒸与汽蚀应按以下方法判定:

5.9.4

当调节阀两端压差小于时,不会发生闪蒸和汽

1ΔPΔ

pC

蚀,初始闪蒸压差应按下式计算:

()()

Δ=KP-P5.9.4-1

pCC1V

式中:———初始闪蒸压差;

Δ

pC

———初始闪蒸系数,阀门厂通过试验获得,可按表

K

C

。

的规定选择

5.9.3

当调节阀两端压差大于或等于时,且小于

2ΔPΔpCΔps

时,开始逐步产生闪蒸现象;

当调节阀两端压差大于或等于时,且小于或

3ΔPΔP

ps2

等于,闪蒸现象加剧严重,但不产生汽蚀现象;

P

V

当调节阀两端压差大于或等于时,且大于

4ΔPΔP

ps2

··

57,。

将产生汽蚀现象

PV

调节阀前后压差的计算应符合下列规定:

5.9.5ΔP

宜选择调节阀前、后最接近的两个压力基本稳定的装置或

1

;

设备作为系统的计算范围

可按最大工况流量和式计算系统中除调节阀外

25.9.5-1

的各局部阻力而引起压力损失的总和,即管道、弯头、节流

∑ΔP

f

、、,

装置热交换器手动阀等局部阻力上的压力损失之和但不包括

设备间的位差和静压差。

2

V

()

∑ΔP=0.001γ5.9.5-1

ff

ξ

2

g

式中:———系统中除调节阀外的各局部阻力而引起压力损

∑ΔPf

失的总和();

MPa

———管道总阻力系数;

f

ξ

———(/);

管内介质流速

Vms

3

———管内介质重度(/);

γNm

2

———重力加速度(/)。

ms

g

若管路系统中介质的动力源由调节阀两端压差确定后再

3

确定,则按系统具体情况和调节要求选定调的压降分配比,值

SS

选定范围为,宜选左右,则调节阀全开时两端压差

0.3~0.60.5

:

应按下列公式计算

ΔP

ΔP

()

S=5.9.5-2

ΔP+∑ΔP

f

S∑ΔPf

()

ΔP=5.9.5-3

1-S

对于系统设备中背压有波动的场合,考虑到背压的波动会

4

影响阀上压差的变化,计算压差时还应增加系统设备中背压的

,并应按下式计算:

5%~10%

S∑ΔPf

()()

ΔP=+0.05~0.1P5.9.5-4

b

1-S

式中:———系统背压()。

PbMPa

··

58,

如系统总阻力损失按与调节阀两端压差确定

5∑ΔPfΔP

则系统动力源总扬程应按下式计算:

()()

H=Pb-P+∑ΔPf+ΔP-PH5.9.5-5

q

式中:———系统动力源总扬程();

HMPa

———();

系统前绝对压力

PMPa

q

———系统前、后高程压差()。

PMPa

H

若系统动力源总扬程已确定,则调节阀两端压差按下式计

6

:

算

()()

ΔP=H-P-P-∑ΔP+P5.9.5-6

bqfH

,

若系统动中无动力源时系统的总压差只与系统的起始压

7

力和终点压力有关,则调节阀两端压差应按下式计算:

()()

ΔP=P-Pb-∑ΔPf+PH5.9.5-7

q

调节阀可调比验算应符合下列规定:

5.9.6

,

调节阀的值选定后调节阀的实际可调比应按式

1KvmaxRO

计算,实际可调比大于即满足要求;

5.9.6-1R3

O

()

R=10S5.9.6-1

O

调节阀压降分配比在调节阀值选定后,应按下式进

2K

vmax

行修正:

ΔP

ΔP总

()

S=5.9.6-2

22

KK

vmaxvmaxΔP

--1

()()

K[K]ΔP总

VV

式中:———实际调节阀压降分配比;

S

———系统总压差();

P总MPa

———调节阀额定流量系数;

Kvmax

———。

调节阀计算流量系数

K

V

:

调节阀开度验算应符合下列规定

5.9.7

调节阀开度应根据计算得值及已被选定的额定

1KK

vvmax

;

和调节阀流量特性进行验证

··

59,

最大流量时阀开度不应超过调节阀相对开度应按

290%

下列公式计算:

)固有直线流量特性调节阀应按下式计算:

1

lS

=1.03-0.03×100%

2

LmaxK

vmax

()

S+-1

()

K

V

()

5.9.7-1

)固有等百分比流量特性调节阀应按下式计算:

2

lS

=0.6771g+1×100%

2

LmaxK

vmax

()

S+-1

()

K

V

()

5.9.7-2

式中:———调节阀的行程();

lmm

———调节阀的最大行程()。

Lmm

max

阀门传动装置扭矩

5.10

闸阀的传动装置的许用最大扭矩与配用闸阀参数、通径

5.10.1

的关系可按表选用。

5.10.1

表闸阀传动装置许用最大扭矩选用表

5.10.1

传动装置

()

对应下列所适用的闸阀

PNDNmm

许用最大

扭矩

≤10≤16≤25≤40≤63≤100≤160≤200≤250≤320

(·)

Nm

——————

≤80≤150≤125≤80≤65

≤300≤350≤300≤300≤200≤100<100<80

≤600≤600≤400≤350≤300≤200≤150≤125

≤1200≤800≤450≤400≤350≤250≤200≤150≤125≤100≤100

≤2500≤1000≤800≤600≤500≤400≤300≤250≤225≤200≤200

··

60、

截止阀的传动装置的许用最大扭矩与配用截止阀参数

5.10.2

通径的关系可按表选用。

5.10.2

表截止阀传动装置许用最大扭矩选用表

5.10.2

()

对应下列所适用的闸阀

PNDNmm

传动装置许用

最大扭矩(·)

Nm

≤40≤63≤100≤160≤200≤250≤320

——————

≤80≤50

≤300≤100≤80≤65≤50≤25≤20≤20

≤600≤125≤100≤80≤65≤50≤40≤40

≤1200≤150≤125≤100≤80≤65≤65≤65

≤2500≤200≤150≤150≤125≤100≤80≤80

··

61管道布置

6

管道的布置

6.1

管道布置应结合主厂房设备布置及建筑结构情况进行,管

6.1.1

。,

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。

管道系统中应防止出现由于刚度较大或应力较低部分的

6.1.2

弹性转移而产生局部区域的应变集中。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。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

1

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

2

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。

,

当本规范第条第款和第款的情况不能避免时应

6.1.212

采用合理的限位装置或冷紧等措施,以缓和弹性转移现象。

大容量机组的主蒸汽管道和再热蒸汽管道宜采用单管或

6.1.3

,、

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。

存在两相流的管道,当介质流动方向由下向上时,宜先水

6.1.4

平后垂直布置;当介质流动方向由上向下时,宜先垂直后水平布

。

置

汽轮机旁路阀前后应有一定的直管段,其尺寸和布置要求

6.1.5

应与制造厂协商确定。

、

当蒸汽管道或其他热管道布置在油管道的阀门法兰或其

6.1.6

··

62,。

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。

除氧器安装高度和下水管管径选择及布置应进行计算,以

6.1.7

。

满足给水泵或前置泵所需汽蚀余量的要求

管道与墙、梁、柱及设备之间的净空距离应符合下列规定:

6.1.8

对于不保温的管道,管子外壁与墙之间的净空距离不应小

1

于;

200mm

,

对于保温的管道保温表面与墙之间的净空距离不应小于

2

;

150mm

管道与梁、柱、设备之间的局部距离可按管道与墙之间的

3

。

净空距离减少

50mm

布置在地面、楼面、平台上的管道与地面之间的净空距离

6.1.9

应符合下列规定:

对于不保温的管道,管子外壁与地面的净空距离不应小于

1

;

350mm

对于保温的管道,保温表面与地面的净空距离不应小于

2

;

300mm

管子靠地面侧没有焊接要求时,上述净空距离可适当减

3

。

小

对于平行布置的管道,两根管道之间的净空距离应符合

6.1.10

下列规定:

,

对于不保温的管道两管外壁之间的净空距离不应小于

1

;

200mm

对于保温的管道,两管保温表面之间的净空距离不应小于

2

。

150mm

,

当管道有冷热位移时本规范第条第条

6.1.116.1.8~6.1.10

规定的各项间距,在考虑管道位移后不应小于。

50mm

管道的布置应保证支吊架的生根结构、拉杆与管子保温

6.1.12

。

层不致相碰

··

63,

管道跨越各类通道的净空距离应考虑管道位移的影响

6.1.13

并必须符合下列规定:

当管道横跨人行通道上空时,管子外表面或保温表面与通

1

。

道地面或楼面之间的净空距离不应小于当通道需要运

2000mm

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(图),管子外表面或保温

26.1.13

表面至扶梯倾斜面的垂直距离不应小于表规定的数值。

h6.1.13

,

当布置有困难时管子外表面或保温表面至管道正下方踏步的距

离不应小于;

H2200mm

图管道横跨扶梯时的净空要求

6.1.13

表管子或管子保温层表面至扶梯倾斜面的垂直距离表

6.1.13

θ45°50°55°60°65°

()

hmm18001700160015001400

当管道在直爬梯的前方横越时,管子外表面或保温表面与

3

直爬梯垂直面之间的净空距离不应小于。

750mm

水平管道的安装坡度应根据疏放水和防止汽机进水的要

6.1.14

求确定,并应计及管道冷、热态位移对坡度的影响,蒸汽管道的坡

。

度方向宜与气流方向一致管道的位移可按设计压力下的饱和温

。:

度计算各类管道的坡度应符合下列规定

··

64,,

对于顺气流蒸汽管道当温度小于时其坡度不应

1430℃

小于;当温度大于或等于时,其坡度不应小于;

0.002430℃0.004

对于水管道,其坡度不应小于;

20.002

、,;

对于疏水排污管道其坡度不应小于

30.003

对于低压给水管道,其坡度不应小于;

40.15

对于各类母管,其坡度宜取值;

50.001~0.002

自流管道的坡度应按照下式计算:

6

2

λωm

·()

i≥10006.1.14

D2

ig

式中:———管道摩擦系数;

λ

———管子内径();

Dmm

i

———管道平均流速(/)。

ωms

m

、

主蒸汽管道再热蒸气管道和抽汽管道的疏水坡度方向应

7

顺气流方向,且坡度不应小于;

0.005

汽机本体疏水管道按水流方向的坡度不应小于;

80.005

。

汽封系统喷水减温器的下游管道上应设置自动疏水汽

9

轮机与汽封联箱之间的汽封系统管道应使疏水坡向联箱,其坡度

不得小于;至汽封系统的外部供汽管道应坡向供汽汽源,其

0.02

坡度不得小于,至轴封加热器的轴封漏气管道应坡向轴封加

0.02

,。

热器其坡度不应小于

0.02

弯管两端应有直管段。连续弯管两弯管中间应有直管

6.1.15

段。其长度应符合弯管标准。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。

:

地沟内管道布置应符合下列规定

6.1.16

厂房内的汽水管道除特殊情况外不宜布置在地沟内。

1

如果汽水管道布置在地沟内应符合下列规定:

2

);

管道的布置应方便检修及更换管道组成件

1

)宜采用单层布置。当采用多层布置时,可将管径小、压力

2

高、有阀门或法兰连接的管道布置在上面。

··

65图沟内管道布置

6.1.16

()

地沟内布置的管道图的各种净空应符合下列规

36.1.18

:

定

)对于不保温的管道,管子外壁至沟壁的净空距离应为

1Δ

1

;

管子外壁至沟底的净空距离不应

100mm~150mmΔ2

小于;相邻两管外壁之间的净空距离,垂直方向

200mm

不应小于,水平方向不应小于;

Δ150mmΔ100mm

34

)对于保温的管道,在计入冷、热位移条件下,除保证上述

2

净空距离外,且保温后的净空距离不应小于;

50mm

)多层布置时,上层管道应有一个不小于的水平

3400mm

。

间距

Δ

5

以下区域的管道布置不应妨碍设备的维护及检修:

6.1.17

;

需要进行设备维护的区域

1

,

设备检修起吊需要的区域包括整个起吊高度及需要移动

2

;

的空间

;

设备内部组件的抽出及设备法兰拆卸需要的区域

3

。

设备吊装孔区域

4

,

不出图管道现场布置时除应符合本规范第章的相关

6.1.186

,:

要求外还应符合下列规定

··

66。

各层不出图管道布置宜集中在水平管道交叉较多的地

1

区,宜按管道的走向划定纵横走向的标高范围,将管道分层布置。

从上层穿至下层时应集中布置垂直管廊;

管道布置应有足够的自补偿能力,以满足管道热胀冷缩的

2

要求。

厂区直埋管道的布置应符合下列规定:

6.1.19

温度小于或等于、压力小于或等于的水

1150℃2.35MPa

管道或无压排水管道在必要时可埋地布置,有伴热的管道不应直

接埋地;

《

直埋管道应按现行行业标准火力发电厂保温油漆设计规

2

》/《》

程和电力工程地下金属构筑物防腐技术导则

DLT5072

/。

的规定采取相应防腐措施

DLT5394

:

地下管线交叉布置时应符合下列要求

3

)热力管道应在其他管道之上;

1

)供、排水应在电力电缆、可燃气体管道、氧气管道的下面;

2

)供水管道应在排水管道上面;

3

)供、排水管道应在有腐蚀性介质的管道及碱性、酸性介质

4

的排水管道的上面。

直埋管道不应布置在建、构筑物的基础压力影响范围内,

4

且不应穿越设备基础;

直埋管道与铁路、道路及建筑物等关设施的相互水平或垂

5

:

直净距应符合表规定

6.1.19-1

表直埋管道与其他设施的最小净距

6.1.19-1

设施、管道最小水平净距()最小垂直净距()

mm

厂区给排水管道

1.50.15

压力

<400kPa1.20.15

燃气管道压力

<800kPa1.50.15

压力

>800kPa2.00.15

··

67续表

6.1.19-1

设施、管道最小水平净距()最小垂直净距()

mm

压缩空气、二氧化碳管道

1.20.15

乙炔、氧气管道

1.50.25

易燃、可燃液体管道

1.50.30

管架基础边缘—

1.5

排水盲沟沟边

1.50.5

道路、铁路边坡底脚(路面)

10.7

铁路(钢轨)(轨底)

3.01.2

栈桥支座基础—

2.0

照明、通信电杆中心—

1.0

建筑物基础边缘—

3.0

围墙基础边缘—

1.0

乔木、灌木中心—

3.0

通信电缆管块

1.00.3

电缆电力电缆

<35kV2.00.5

电力电缆

<110kV2.01.0

—

<1kV1.0

架空输电线

—

35kV~220kV3.0

杆基础

—

330kV~500kV5.0

直埋管道的最小覆土深度应考虑土壤和地面活载荷对管

6

道强度的影响,并保证管道不发生纵向失稳。其最小覆土深度应

符合表的规定:

6.1.19-2

表直埋管道最小覆土深度

6.1.19-2

()

管径

mm50~100125~200250~450500~700

车行道下()

m0.81.01.21.3

非车行道下()

m0.70.70.91.0

··

68。、

厂房外埋地管道应考虑防冻埋深应结合冻土层深度地

7

下水位和管子自身刚度综合确定,管道埋深应在冰冻线以下,当无

法实现时,应有可靠的防冻保护措施;

管道埋地敷设时,在穿过道路、铁路及其他用途的各种沟

8

槽时,如不能满足本规范第条第款的规定时,应加防护

6.1.195

套管。防护套管伸出构筑物外壁、铁路路基、道路路肩长度不应小

。、。

于套管两端应采用防腐防水材料密封在穿越重要位置及

1m

、;

地沟管沟处的套管应安装检漏管

带有隔热层及外护套的管道埋地敷设时,应有足够柔性,

9

在外套内应有内管热胀的余地;

直埋管道的坡度不小于时,高处宜设放气阀,低处

100.002

宜设放水阀。

厂区架空管道的布置应符合下列规定:

6.1.20

架空管道穿过道路、铁路及人行道等的净空高度应符合表

1

:

的规定

6.1.20-1

、

表架空管道穿过道路铁路及人行道等的净空高度

6.1.20-1

序号项目取值

,

电力机车的铁路轨顶以上

1≥6.6m

铁路轨顶以上

2≥5.5m

道路推荐值;最小值

3≥5.0m4.5m

管廊横梁的底面

4≥4.0m

,

管廊下面的管道在通道上方

5≥3.2m

人行过道,在道路旁

6≥2.2m

管道与高压电力线路间交叉净距应符合架空电力线路现行国家标准的规定

7

在管架上敷设管道时,管架边缘至建筑物或其他设施的水

2

平距离除按以下要求外,还应符合现行国家标准《石油化工企业设

计防火规范》、《工业企业总平面设计规范》及

GB50160GB50187

《建筑设计防火规范》的规定。管架边缘与相关设施的

GB50016

:

水平最小距离应符合表的规定

6.1.20-2

··

69表管架边缘与相关设施的水平最小距离

6.1.20-2

序号项目最小水平距离

至铁路轨外侧

13.0m

至道路边缘

21.0m

至人行道边缘

30.5m

至厂区围墙中心

41.0m

至有门窗的建筑物外墙

53.0m

至无门窗的建筑物外墙

61.5m

。

多层管廊的层间距离应满足管道安装要求油管道应布置

3

在管廊下层。高温管道不应布置在对电缆有热影响的下方位置。

沿墙布置的管道不应影响门窗的开闭。

4

化学加药取样管道的布置应满足下列规定:

6.1.21

;,;

高温样品管道应保温在寒冷地区室外管道应有防冻措施

1

化学加药和取样管道不得穿过控制室、电气配电间等房间。

2

管道组成件的布置

6.2

,,

两个成型附件相连接时宜装设一段直管其长度应按下

6.2.1

列规定选用:

)对于公称尺寸小于的管道,不应小于管道直径且

1DN150

不应小于;

150mm

),

对于公称尺寸不大于且不小于的管道

2DN500DN150

;

不应小于管道直径且不应小于

200mm

)对于公称尺寸大于的管道,不应小于;

3DN500500mm

)当直管段内有支吊架或疏水管接头时,管道对接焊口距

4

支、吊架边缘不应小于,管道对接焊口距疏水管孔

50mm

。

距离为大于孔径且不应小于

60mm

在三通附近装设异径管时,对于汇流三通,异径管应布置在

6.2.2

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。

水泵入口水平管道上的偏心异径管,当泵入口管道由下向

6.2.3

,;

上水平接入泵时应采用偏心向下布置当泵入口管道由上向下水

··

70,。

平接入泵时应采用偏心向上布置

亚临界及以上参数机组的主蒸汽、再热蒸汽管道的合(分)

6.2.4

流处宜采用斜插连接。

水压试验堵阀或堵板应布置在主蒸汽和再热蒸汽管道上

6.2.5

靠近过热器出口和再热器进、出口侧。

阀门的布置应符合以下规定:

6.2.6

便于操作、维护和检修;

1

、、

应按照阀门的结构工作原理介质流向及制造厂的要求

2

确定阀门及阀杆的安装方式;

重型阀门和规格较大的焊接式阀门宜布置在水平管道上,

3

;

门杆宜垂直向上当必须装设在垂直管道上时应取得阀门制造厂

的认可;

法兰连接的阀门或铸铁阀门应布置在管系弯矩较小处;

4

水平布置的阀门,除有特殊要求外,阀杆不宜朝下;

5

,,,

地沟内的阀门当不妨碍地面通行时阀杆可露出地面操

6

作手轮宜高出地面以上。否则,应考虑简便的操作措施;

150mm

阀门宜布置在管系的热位移较小位置;

7

抽汽管道的动力止回阀及电动隔断阀宜靠近汽轮机抽汽

8

,。

口布置止回阀的布置位置应取得汽轮机制造厂的认可

阀门手轮的布置应符合以下规定:

6.2.7

布置在垂直管段上直接操作的阀门,操作手轮中心距地

1

、、;

面楼面平台的高度宜为

1300mm

对于平台外侧直接操作的阀门(图),呈水平布置的

26.2.8

图阀门手轮与平台距离

6.2.8

··

71操作手轮中心或呈垂直布置手轮平面离开平台的距离不宜大

Δ

于;

300mm

任何直接操作的阀门手轮边缘,其周围至少应保持有

3

。

的净空距离

150mm

当阀门不能在地面或楼面进行操作时,应装设阀门传动装

6.2.8

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,连杆长度不应超过。

30°4m

,

存在两相流动的管系调节阀的位置宜接近接受介质的设

6.2.9

备。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

。

加设封头

汽轮机旁路阀的布置应符合下列规定:

6.2.10

旁路阀宜靠近汽轮机布置;

1

旁路阀的阀杆宜垂直向上,并应设置操作、维护平台及检

2

;

修起吊措施

喷水调节阀应靠近旁路阀的喷水入口。喷水调节阀及阀

3

后管道的布置应符合制造厂的要求。

高温金属管道的金属技术监督应按照现行行业标准《火力

6.2.11

》/,:

发电厂金属技术监督规程执行并应符合下列规定

DLT438

介质温度为及以上的主蒸汽和高温再热蒸汽管道

1450℃

应在直管段上设置监督段,监督段应选择该管系中实际壁厚最薄

,;

的同规格钢管其长度宜为监督段应包括锅炉出口第一

1000mm

道焊口后的管段和汽轮机入口前第一道焊缝前的管段;

对于新建机组蒸汽管道,可不安装蠕变变形测点;对已安

2

装了蠕变变形测点的蒸汽管道,应按照现行行业标准《火力发电厂

》/。

高温高压蒸汽管道蠕变监督规程的要求进行检验

DLT441

流量测量装置的设置应符合下列规定:

6.2.12

流量测量装置前后应有一定长度的直管段。其直管段长

1

。

度可按表的规定查取

6.2.12

··

72表流量测量装置前后侧的最小直管段长度

6.2.12

流量测量装置前侧局部阻力件形式和最小直管段长度

L1

流量测

量装置

后最小

直管段

长度

L2

异径管(大

/

dDi

(

左面

变小,

2D→D

ii

一个空间弯头

90°

所有的

长度大于

(

弯头或只在同一平在不同

;小变大局部阻

3Di

全开全开

有一个支面内有多平面内有

1力件

截止阀闸阀

,

Di→Di

管流动个弯头多个2

90°90°

形式)

长度大于或

的三通弯头)

1

等于)

1Di

2

12345678

()()()()()()()

0.20106147341716818912642

()()()()()()()

0.25106147341716818912642

()()()()()()()

0.30106147341716818912652.5

()()()()()()()

0.35106147361816818912652.5

()()()()()()()

0.401471893618168201012663

()()()()()()()

0.451471893819189201012663

()()()()()()()

0.50147201040202010221112663

()()()()()()()

0.55168221144222010241214763

()()()()()()()

0.60189261348242211261314773.5

()()()()()()()

0.652211321654272412281416873.5

()()()()()()()

0.7028143618623126133216201073.5

()()()()()()()

0.7536184221703528143618241284

()()()()()()()

0.8046235025804030154422301584

注:本表所列数字为管子内径的倍数。

1D

i

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

2

“附加极限相对误差为”的数值。

±0.5%

表中—喷嘴或孔板孔径;—管子内径。

3dDi

··

73,

当流量测量装置的孔径未知且预计该孔径与管子内径之

2

比值在之间时,流量测量装置前后直管段长度可分别取

0.3~0.5

不小于管子内径的倍和倍;

206

流量测量装置前后允许的最小直管段长度内不宜装设疏

3

水管、测量元件或其他接管座。

介质温度为以上的主蒸汽和高温再热蒸汽管道宜

6.2.13450℃

设置三向位移指示器。

:

不出图管道的组成件布置应符合下列规定

6.2.14

阀门应集中布置在方便操作地方;

1

疏水门应靠近疏水扩容器布置。

2

:

直埋管道的组成件布置应符合下列规定

6.2.15

直埋的阀门或法兰处应设检修井(图),检修井的

16.2.15

布置尺寸应符合下列规定:

)开启后阀杆净空距离不宜小于;

1Δ100mm

1

);

阀门与沟壁检修净空距离宜为

2Δ400mm~500mm

2

)阀门与沟壁检修净空距离宜为。

3Δ3200mm

图检修井内阀门布置尺寸

6.2.15

—;—

阀门长度阀门中心线至开启后门杆或手轮顶端的长度

l1la

,

直埋供热管道上的阀门应能承受管道的轴向荷载宜采用

2

钢制阀门及焊接连接。

架空管道的组成件布置应符合下列规定:

6.2.16

··

74、、、

在道路铁路上方的管道不应安装阀门法兰螺纹接头及

1

带有填料的补偿器等可能泄漏的管道附件;

补偿器布置时应避免环境温度降低时流体冷凝及结冰的

2

。

影响

化学加药和取样管道的组成件布置应符合下列规定:

6.2.17

化学加药应在加药点附近设置一次阀门,阀门位置宜靠近

1

加药点,并应布置在便于操作的地方;

,

汽水取样管道在汽水取样点附近设置一次阀门对于高温

2

高压管道应设置双阀门,阀门位置宜靠近取样点,并应布置在便于

操作的地方。

管道的补偿

6.3

应充分利用管道本身柔性的自补偿来补偿管道的热膨胀,

6.3.1

o

以下的弯头不宜用做自然补偿。当自补偿不能满足要求时,必

60

。

须增设补偿器

两点间无限位支吊点的无分支的管道,其自补偿能力是否

6.3.2

满足要求,可按本规范附录的规定判别。

C.1

当采用波纹管补偿器时,可利用补偿器的轴向变形来吸收

6.3.3

,

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可按本规范

附录的规定。在使用波纹管时,必须在支吊系统中保证不使

C.2

。,。

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

纹管补偿器应根据波纹管的类型考虑其推力和力矩对设

6.3.4

备接口或管道固定点的影响。有关推力的计算应符合本规范附录

的规定。

C.2

:

直埋管道的补偿器设置应符合下列规定

6.3.5

直埋管道采用补偿器时,应保证在管道可能出现的最高温

1

度下,补偿器应留有不小于的补偿余量;

20mm

,

轴向补偿器和管道轴线应一致距补偿器范围内管

212m

··

75;

道不应有变坡和转角

设有补偿器的直埋管道应将其布置在符合安全要求的井

3

室中,井内应有宽度大于或等于的维修空间;

0.5m

;

直埋管道采用补偿器时应设置固定墩

4

直埋管道采用波纹管补偿器时,设计应考虑安装时的冷

5

紧。冷紧系数可取。

0.5

管道的冷紧

6.4

设计温度在及以上的管道宜进行冷紧,冷紧比不宜

6.4.1430℃

小于;对于其他管道,当需要减小工作状态下对设备的推力和

0.7

,。,/,

力矩时也可进行冷紧冷紧有效系数对工作状态取对冷

23

状态取。对于多分支管道,各分支的冷紧值应根据节点位移情

1

况和各分支的柔度决定。

当管道上有限位支吊架及刚性吊架时,冷紧量和冷紧口应

6.4.2

。,

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。

冷紧口宜选在便于施工处,如靠近平台、梁柱等和管道弯

6.4.3

矩较小处。

··

76水力计算

7

一般规定

7.1

管道水力计算应根据给定的管道布置、管径、介质流量及

7.1.1

其参数计算管道的压降和通流能力。

计算管道压降应考虑一定的裕量,可取计算压降的。

7.1.25%~10%

管子摩擦系数可按雷诺数及管壁相对粗糙度/查

7.1.3ReεD

i

取(图),也可按下列规定确定:

7.1.3

雷诺数可按下式计算:

1

ωDωD

ii

()

Re==7.1.3-1

γν

μ

式中:———雷诺数;

Re

———管内介质流速(/);

ωms

———管子内径();

Dim

2

———介质运动粘度(/);

γms

———介质动力粘度(·);

Pas

μ

3

———(/)。

介质的比容

νmkg

。

水和水蒸气粘度值应按本规范附录的规定选取

D

管壁相对粗糙度等于管子等值粗糙度与管子内径之

2εD

i

比。在管内介质处于层流状态时,各种管子的等值粗糙度可按本

规范附录的规定选取。

D

:

管子摩擦系数也可按下列方法计算

3

),:

当小于为层流区时可按下式计算

1Re2320

64

()

λ=7.1.3-2

Re

)

当小于且大于为层流向紊流过渡的不稳

2Re40002300

··

77,()。

定区域时可查取管子摩擦系数图

7.1.3

7■

d

)当小于且大于为紊流光滑管区时,

3Re26.98400

()

ε

:

可按下式计算

1

()()

=2lReλ-0.87.1.3-3

g

λ

8

0.85

7

dd

)当小于且大于为紊流粗糙

4Re416026.98

()()

2εε

管过渡区时,可按下式计算:

-2

qv

()

λ=1.42l7.1.3-4

g1.273

()

[]

νε

d

)当大于为紊流粗糙管平方阻力区时,可按

5Re4160

()

2ε

下式计算:

1

()

λ=7.1.3-5

2

d

2l+1.74

g

()

2ε

图管子摩擦系数

7.1.3

··

78。

管道总阻力系数应按下式计算

7.1.4

λ

()

=L+∑7.1.4-1

t1

ξξ

D

i

:———;

式中管道总阻力系数

t

ξ

———管道摩擦系数;

λ

———管道总展开长度,包括附件长度();

Lm

———管道附件的局部阻力系数总和。

∑

1

ξ

,

管道附件的局部阻力系数可按本规范附录的规定选取计

D

算时应根据所用管件的具体情况选用。

管道系统的压力损失应包括直管的沿程阻力损失和管道

7.1.5

。,

组成件的局部阻力损失对于管道的压力损失应计及终端和始

端的高度差引起的压力损失,并应符合下列规定:

在两条阻力不同而管径相同的并联管道中,介质流量的分

1

配应按下式进行计算:

G

1t2

ξ

()

=7.1.5-1

G2t1

ξ

对于并联管道(图),已知总流量,求各分管道

27.1.5-1

qv

:

中的流量可采取下列方法进行计算

图并联管道

7.1.5-1

)、

根据管径长度和管道粗糙度假设通过管路的流量

11

;

′

qv1

)由求出管路的损失;

2′1h′

qv1w1

);

由求通过管路及管路的流量和

3h′23′′

w1qv2qv3

)假设总量流量按、与的比例分配给各分管

4′′′

qvqv1qv2qv3

··

79,:

道则各分管道的计算流量可按下列公式计算

q′v1

()

7.1.5-2

qv1=qv

′

qv

∑

q′v2

()

7.1.5-3

qv2=qv

′

qv

∑

q′v3

()

qv3=qv7.1.5-4

′

qv

∑

)、、、、

用计算流量求取以核对流量分配

5qv1qv2qv3hf1hf2hf3

的正确性。计算结果应使各分管道的损失差别在允许的

误差范围内。

(),

对于先并联后串联管道图的总阻力系数应按

37.1.5-2

下式计算:

(·)

2

1~32~3

ξξ

()

t=+3+3~47.1.5-5

ξξξ

1~3+2~3

ξξ

式中:———段管道总阻力系数;

1~3

1~3

ξ

———;

段管道总阻力系数

2~3

2~3

ξ

———点处的阻力系数;

33

ξ

———段管道总阻力系数。

3~4

3~4

ξ

图并联后串联的管道

7.1.5-2

先串联后并联的管道总阻力系数应按式计算,其

47.1.5-5

中三通阻力计算与流动方式和支流与主流流量比有关,三通支流

:

侧的阻力系数应按下式计算

42

DG

ibb

()

=7.1.5-6

bh

ξξ

()()

DG

ihh

··

80:———;

式中支流侧的阻力系数

b

ξ

———。

主流侧的阻力系数

h

ξ

,

当管径不同时应采用式折算到计算管径下

57.1.5-7D

i1

的阻力系数后才可使用式和式计算。

7.1.5-17.1.5-5

42

Di1G2

()

t1=t2×7.1.5-7

ξξ

()()

DG

i21

管内介质的流速和质量流速应分别按下列公式计算:

7.1.6

Gν

()

ω=0.35377.1.6-1

2

Di

·

G

()

m=0.35377.1.6-2

2

Di

·

2

:———[/(·)]。

式中管内介质的质量流速

mkms

g

管内介质的动压力应按下列公式计算:

7.1.7

2

1ω

()

=7.1.7-1

pd

2ν

或

·

1

2

()

pd=mν7.1.7-2

2

式中:———管内介质的动压力()。

pdPa

水管道的压力损失

7.2

水管道总的压力损失应按下列规定进行计算:

7.2.1

水管道的终端和始端不存在高度差时,总的摩擦阻力损失

1

应为直管的摩擦阻力损失和局部摩擦阻力损失之和,应按下式计

算:

()

Δ=Δ+Δ7.2.1-1

ptpfpk

式中:———管道总的摩擦阻力损失()。

ΔPa

pt

如果液体管道的终端和始端存在高度差,则液体管道的压

2

力损失应按下列公式计算:

g

()()

Δ=Δ+H-H7.2.1-2

ppt21

ν

··

81g

或()()

Δp=tpd+H2-H17.2.1-3

ξ

ν

式中:———管道总阻力系数;

ε

t

———管内介质的动压力()。

Pa

pd

水管道的沿程摩擦阻力与局部摩擦阻力损失应按下列公

7.2.2

式计算:

沿程摩擦阻力损失应按下式计算:

1

2

λwL

ρ

·()

Δ=7.2.2-1

p

f

2D

gi

式中:———直管的摩擦压力损失();

ΔPa

p

f

2

———(/);

重力加速度

ms

g

———平均流速(/);

ms

3

———流体密度(/)。

kgm

ρ

,

局部摩擦阻力损失可采用当量长度法或阻力系数法计算

2

:

并应按下列公式计算

):

当量长度法应按下式计算

1

2

L

λwe

ρ

·()

Δpk=7.2.2-2

2D

i

)阻力系数法应按下式计算:

2

2

w

ρ

·()

Δpk=Kr7.2.2-3

2

式中:———局部的摩擦压力损失();

ΔpkPa

———阀门和管件的当量长度();

Lm

e

———管件阻力系数。

K

r

介质比容变化不大的蒸汽管道压力损失

7.3

本节适用于管道终端与始端介质比容比不大于或压

7.3.11.6

。

降不大于初压的蒸汽管道

40%

:

蒸汽管道的压降可按下式计算

7.3.2

··

822

ω

()

ΔP=t7.3.2

ξ

2ν

式中:———管道总的阻力系数,包括沿程阻力系数和局部阻力系

t

ξ

数之和;

———介质流速(/);

ωms

3

———(/);,

介质的比容当小于或等于时可

νmkΔP0.1P

g1

;

取已知的管道始端或终端比容当大于且

ΔP0.1P

1

,

小于或等于时应取管道始端和终端比容的平

0.4P

1

。

均值

蒸汽管道终端或始端压力及压降应按下列公式计算:

7.3.3

PP

d1d1

()

P=P1-27.3.3-1

21t1+2.5

ξ

()

P

1P1

PP

d2d2

()

P=P1+27.3.3-2

12t1+

ξ

()

PP

22

()

Δ=-7.3.3-3

pp1p2

式中:———管道始端动压力,以始端介质参数按式()或

Pd17.1.7-1

式()计算();

7.1.7-2Pa

———管道终端动压力,以始端介质参数按式()或

P7.1.7-1

d2

式()计算()。

7.1.7-2Pa

:

蒸汽管道终端或始端比容应按下列公式计算

7.3.4

k-1Pd1

2

()()

=b-bb-17.3.4-1

β

kP

1

或

k-11Pd2

()

=b-b-7.3.4-2

β

()

kbP2

ν2

:———,;

式中管道终端与始端介质比容比

=

ββ

ν

1

P

1

———管道始端与终端压力比,;

bb=

P

2

———(),,

绝热指数图对于过热蒸汽取对于饱

k7.4.2k1.3

··

83,

和温度为的干饱和蒸汽可取对于饱和

225℃k1.135

温度为的干饱和蒸汽可取,其他温度下

310°Ck1.08

饱和蒸汽的值可查图取值(图)。

k7.4.2

介质比容变化大的蒸汽管道压力损失

7.4

本节适用于蒸汽管道终端和始端的介质比容比大于

7.4.11.6

或压降大于初压的蒸汽管道的管道压降计算。

40%

:

管道的压降应按下式计算

7.4.2

·

k+1k-11

β2

()

Δ=+ln+-mν7.4.1

pt1

ξββ

()

[k2k]1+

ββ

:———,,

式中绝热指数对于过热蒸汽取对于饱和温度为

kk1.3

的干饱和蒸汽可取,对于饱和温度为

225℃k1.135

的干饱和蒸汽可取,其他温度下饱和蒸

310℃k1.08

汽的值可查图取值(图):

k7.4.2

图饱和蒸汽的绝热指数

7.4.2

—;—;

1度x=12干度x=0.9

计算时首先应按临界压力或临界比容比判别管道内蒸汽

7.4.3

,:

的流动特性是亚临界流动还是临界流动计算应符合下列规定

··

84:

临界压力应按下列公式计算

1

·

2kPν

m00

()

P=7.4.3-1

c

kk+1

:———();

式中临界压力

PPa

c

———始端滞止压力();

P0Pa

3

———始端滞止比容(/)。

ν0mkg

滞止参数、根据管道始端介质流速,在焓熵图中求取,也

ν

p00

可按式计算,当计算锅炉安全阀排汽管道时,始端滞止参

7.4.3-2

。

数可取安全阀入口处参数

·

2

k-1mν1

()

P0ν0=P1+×ν17.4.3-2

()

k2

临界比容比应按下列公式计算:

2

2k

2

()

=+1+2ln7.4.3-3

ctc

βξβ

k+1

νc

()

c=7.4.3-4

β

ν1

式中:———介质的临界比容与始端比容之比,也可查图取值(图

c

β

)。

7.4.3

图临界压力比和临界比容比与

7.4.3αcc

β

总阻力系数的关系曲线

t

ξ

··

85:

蒸汽临界流速应按下列公式计算

3

2kν

p00

()

ω=7.4.3-5

c

k+1

或

()

ω=2kν7.4.3-6

cpcc

:———(/)。

式中临界流速

ωms

c

介质比容变化大的管道应根据不同的已知条件进行水力

7.4.4

计算,水力计算可采用以下方法:

·

当已知始端滞止参数、、质量流速、管道总阻力系数

1νm

p00

和末端空间压力时,应按下列方法计算:

tp′

ξ

)按式计算临界压力并与,比较;

17.4.3-1′

pcp

)当小于,则为亚临界流动,管道终端蒸汽压力

2′P

pcp2

,:

取管道终端蒸汽比容应按下列公式计算

p′

2kp22kp0ν0

2

()

ν2+·ν2-·=07.4.4-1

22

k-1k-1

mm

介质比容比应按下式计算:

β

p2k-1k+1

2

()

+(-1)=+ln7.4.4-2

t

βξβ

()

22kk

pd2

管道始端参数应按下列公式计算:

ν2

()

ν=7.4.4-3

1

β

k-11

·()

=+-7.4.4-4

p1p2pd2

ββ

()

k

β

),,

如大于或等于则为临界流动管道终端蒸汽压力

3′

pcp

取,管道终端蒸汽比容按下列公式计算:

P2Pc

ν

2p00

()

ν2=7.4.4-5

k+1p2

介质临界比容比应按式计算或查图取值(图

7.4.3-3

c

β

)。

7.4.3

介质临界压力比应按下式计算,或查图取值(图

αc

··

86)。

7.4.3

k+1k-1

()

α=-7.4.4-6

cc

β

22

c

β

管道始端参数应按下列公式计算:

/()

ν=ν7.4.4-7

12c

β

()

P=αP7.4.4-8

1cc

/()

αc=P1Pc7.4.4-9

式中:———临界压力比;

αc

———。

介质临界比容比

c

β

·

当已知始端参数、、质量流速、管道总阻力系数

2νm

p11t

ξ

时,终端参数、应按下列方法计算:

ν

p22

)按式计算管道终端与始端介质比容比,计算

17.4.4-10

β

出后与按式计算值比较;

7.4.3-3

c

ββ

P

1k-11k+1

()

1-=+ln7.4.4-10

+t

2ξβ

()()

k

2Pd12k

β

)如小于,则为亚临界流动,管道的终端参数可按下列

2c

ββ

公式计算:

()

ν2=ν17.4.4-11

β

P1k-11

()()

P=--7.4.4-12

2pd1

β

k

ββ

),,

当等于则为临界流动按式计算临界压力

37.4.4-6

c

ββ

比,管道终端参数可按下列公式计算:

α

c

/()

P=Pα7.4.4-13

21c

()

ν=ν7.4.4-14

2c1

β

)如大于,表示给定的条件不成立,即在给定的始端参

4c

ββ

数和总阻力系数达不到给定的质量流速值。

当已知始端参数、、管道总阻力系数和末端空间压

3Pν

11t

ξ

·

,:

力时质量流速应按下列方法计算

′m

p

)

按式计算比值并与按式计算出的

17.4.4-15α′7.4.4-6

··

87;

比较

αc

/()

α′=P1P′7.4.4-15

·

)当小于,则为亚临界流动,管内介质质量流速的

2α′αcm

近似值可按式计算,其中近似的值可按式

7.4.4-17

β

或计算,按式求出管道终端

7.4.4-187.4.4-197.4.4-1

,,

介质比容再按式计算出较准确的值后

ν7.4.4-16

2

β

·

。

代入式修正值

7.4.4-17m

/()

=ν2ν17.4.4-16

β

·(P-P)(1+)

12

β

()

m=7.4.4-17

k+1k-11

+ln+-ν

t1

ξβββ

()

[k2k]

β

2

k-1α′

()

=α′1-7.4.4-18

β

()

[α]

k+1c

2

4(k-1)α′

或()

1-

=α′7.4.4-19

β3

()

[]

(k+1)c

β

式中:———管道始端压力与末端压力空间压力比。

α′

)当大于或等于,则为临界流动,管内介质质量流速应

3α′α

c

。

按下式计算

·P1

()

m=7.4.4-20

2kPν

k+1k-1100

c-

β4

()

2k2kc(k+1)×10

βg

对于终端为亚临界流动的蒸汽管道可采用虚拟法计算(图

7.4.5

),假设将管道按等截面延长到点“”,该点在流量不变的条

7.4.53

件下为临界状态,相关计算宜符合下列规定:

“”、()

点处参数图可按式和式

13Pν7.4.57.4.3-1

33

计算;

7.4.4-5

段段的阻力系数(图)可按下式计算:

21~37.4.5

13

ξ

2

ν

k+1ν33

()

=7.4.5-1

13-2ln-1

ξ

()

2k[ν]

ν11

段段的阻力系数(图)可按下列公式计算:

32~37.4.5

23

ξ

··

882

k+1νν3

3

()

=-2ln-17.4.5-2

23

ξ

[()]

2kνν

22

或

()

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