火力发电厂汽水管道设计技术规定

火力发电厂汽水管道设计技术规定DLGJ23—81（试行）电力工业部电力建设总局关于试行《火力发电厂汽水管道设计技术规定DLGJ23—81》的通知(81)火设字第133号根据当前技术发展和设计工作的需要，我局组织东北、西北、中南、河北电力设计院对1964年原水利电力部电力建设总局颁发的《火力发电厂汽水管道设计导则(SD1—DZ—/Z—103—64)》进行了修订。修订后，定名为《火力发电厂汽水管道设计技术规定DLGJ23—81》，现颁发试行。各单位在使用过程中，如发现不妥之处，请随时函告我局和东北电力设计院，以便及时修改补充。1981年7月7日常用符号的单位和意义符号续表续表续表第一章总则第1.1条适用范围本规定适用于火力发电厂主厂房范围内单机容量为1.2万kW至30万kW、参数为171ata*/555℃及以下机组的汽水管道设计。其他容量机组的汽水管道或主厂房范围外的汽水管道设计可参照使用。**指以kgf/cm２(工程大气压)计量的绝对压力值。按法定计量单位，压力以Pa或MPa计量，1MPa=10.2kgf/cm２。以后同此。机、炉本体范围内的管道设计，除按照本规定的基本原则外，还应与制造厂共同商定。第1.2条设计要求管道设计应根据热力系统和主厂房布置进行，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、安装维护方便、扩建灵活、整齐美观，并应避免水击和共振，降低噪声。管道设计应符合国家和部颁有关标准、规范。第1.3条设计参数一、设计压力：一般是指管道运行中介质的最大工作压力。对水管道，应考虑水柱静压头的影响，但当其低于额定压力的3%主要管道的设计压力按下列规定取用：1.主蒸汽管道，取用锅炉额定蒸发量时过热器出口的额定工作压力。2.高温和低温再热蒸汽管道，均取用汽轮机额定功率时高压缸排汽压力的1.15倍。3.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管道可能出现的最大工作压力。4.减压装置后的蒸汽管道，取用减压装置出口的最大工作压力。5.不可调速给水泵或其他水泵的出口管道，取用水泵特性曲线最高点的压力与进水侧压力之和，并应考虑进水温度对进水侧压头和出口扬程的修正。6.可调速给水泵的出口管道，当给水主管上不装设调节阀时，取用额定转速时额定流量下水泵出口压力的1.1倍与进水侧压力之和，并应考虑进水温度对进水侧压头和出口扬程的修正。7.给水泵进水侧管道，取用除氧器最大工作压力与最高水位时水柱静压之和，并应考虑进水温度对压头的修正。8.汽轮机抽汽管道或背压式汽轮机排汽管道，取用制造厂提供的最大工作压力。9.锅炉定期排污和连续排污三次阀前的管道，取用汽包额定工作压力。10.给水泵再循环管道，当采用单元系统时，进除氧器的最后一道关断阀及其以前的管道，取用主给水管道的设计压力；当采用母管制系统时，节流孔板及其以前的管道，取用主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，取用除氧器的最大工作压力。11.锅炉安全阀后的排汽管道，应根据消音器和管道阻力计算确定。当未装消音器时，高、中压锅炉的排汽管道可取为10ata，超高压锅炉的排汽管道可取为20ata二、设计温度：一般是指管道运行中介质的最高工作温度。主要管道的设计温度按下列规定取用：1.主蒸汽、高温再热蒸汽管道，分别取用锅炉额定蒸发量时过热器、再热器出口蒸汽的额定工作温度。2.低温再热蒸汽管道，取用汽轮机最大功率时高压缸的排汽温度。3.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管道可能出现的汽水最高工作温度。4.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。5.经加热器加热后的水管道，取用被加热的水最高温度。6.汽轮机抽汽管道或背压式汽轮机排汽管道，取用制造厂提供的最高工作温度。7.锅炉定期排污和连续排污管道，取用汽包额定工作压力下的饱和温度。8.锅炉向空排汽管道，当不装消音器时，安全阀后的管道，一般取用被排放汽源的额定工作温度减50℃；当装设消音器时，安全阀至消音器的管道，一般取用被排放汽源的额定工作温度，消音器后的管道，根据消音器性能确定。三、设计安装温度：一般取用20℃。四、管道参数：一般用公称压力表示，符号为pg。允许的工作压力与公称压力可按下式换算：[][][]pptgjj200(1-１)式中[]p——允许的工作压力(kgf/cm2*)；[]j200——钢材在200℃时的基本许用应力(kgf/mm2)；[]jt——钢材在设定温度下的基本许用应力(kgf/mm2)；*按法定计量单位，压力单位用Pa或MPa，1kgf/cm2=9.807×104Pa=0.09807MPa。以下同此。**按法定计量单位应该用N/mm2，1kgf/mm2=10N/mm2。)。常用钢材的公称压力列于附录一。管道参数也可用标注压力和温度的方法来表示，如p54140，系指设计温度为540℃，设计压力为140kgf/cm2。五、管道的公称通径：用符号Dg表示。第1.4条试验压力试验压力是检验管道附件强度及检验管系严密性时的压力，分强度试验压力和严密性试验压力。强度试验压力一般按下式确定：pptspjj12520.[][]最大不应超过180sscDsc()()值。式中psp——强度试验压力(kgf/cm２)；p——设计压力(kgf/cm２)；[]j20——钢材在20℃时的基本许用应力(kgf/mm２)；[]jt——钢材在设计温度下的基本许用应力(kgf/mm２)；s——钢材在20℃时的屈服极限(kgf/mm２)；s——管子取用壁厚(mm)；c——(mm)，取值见第二章；——基本许用应力修正系数，取值见第二章表2-2；D——管子外径(mm)。管道安装后，应对管系进行严密性检验，一般采用水压试验，试验压力一般取用设计压力的1.25倍，并不小于2kgf/cm２。水压试验介质温度不宜高于100℃。第1.5条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。常用管材钢号及其推荐使用温度，见表1-1。表1-1常用管材钢号及其推荐使用温度锅炉安全阀后的排汽管道可选用20号钢，也可以选用16Mn、15MnV普通低合金钢。高压锅炉和超高压锅炉点火排汽管道，一般采用耐热钢。高温段汽封及高温阀杆漏汽管道，当设计温度超过450℃时，一般采用耐热钢。第1.6条基本许用应力钢材在设计温度下的基本许用应力[]jt，取用下列四者中的最小值：bbss(0.2%)D331.51.5;;.;15或式中b——钢材在20℃时的抗拉强度最小值(kgf/mm２)；bt——(kgf/mm２)；st——钢材在设计温度下的屈服极限最小值(kgf/mm２)；st(0.2%)——钢材在设计温度下的条件屈服极限(残余变形0.2%)最小值(kgf/mm２)；Dt——钢材在设计温度下10h(kgf/mm２)；若用10万h的持久强度最小值，则安全系数取1.2。计算时，b、bt、st、st(0.2%)、Dt均应采用相应钢号的保证值；当缺乏保证值时，可按有关标准进行钢材的抽样试验，取抽样试验得到的强度特性值乘以0.9作为计算值。常用钢材的基本许用应力列于附录一。铸钢件应取表中数值的70%；优质浇铸的铸钢件取表中数值的80%；当采用钢锭锻制时，可取表中数值的90%；当采用型钢锻制时，可取表中数值。第1.7条焊接焊接的最低允许环境温度、坡口形式、热处理要求、焊接质量检验及焊条、焊丝的选用均应符合《电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)》(SDJ51—82)已有新规范，引用时注意。的要求。常用钢材所适用的焊条和焊丝型号列于附录一。第二章管择第一节管径选择第2.1条对于单相流体的管道，按选定的允许介质流速计算管径时，应按下式计算：DGn5945.(2-1)或DQn188.(2-2)式中Dn——管子内径(mm)；G——介质的流量(t/h)；v——介质的比容(m３/kg)；w——介质的流速(m/s)；Q——介质的容积流量(m３/h)。对于汽水两相流体的管道(如锅炉排污管道)，应按第五章第四节两相流体管道的计算方法核算管道的通流能力。第2.2条汽水管道的介质流速，一般按表2-1取用。表2-1推荐的管道介质流速第2.3条对于水量沿长度逐渐变化的管道，即带多支管的母管，选择管径时，介质流量可按下式计算：GGG0604..maxmin(2-3)式中G——介质流量(t/h)；Gmax——管段中最大的介质流量(t/h)；Gmin——管段中最小的介质流量(t/h)第二节壁厚计算第2.4条对于DDwn承受内压力的汽水管道，管子理论计算壁厚应按下列规定计算：一、按管子外径确定时：spDpt1wj200(2-4)二、按管子内径确定时：spDpt1nj200(2-5)上两式中s1——管子理论计算壁厚(mm);p——设计压力(kgf/cm２)；DW——管子外径(mm)Dn——(mm)jt——钢材在设计温度t下的基本许用应力(kgf/mm２)；——基本许用应力修正系数。对于无缝钢管，η=1.0；对于纵缝焊接钢管，按有关制造技术条件检验合格者，η值按表2-2取用；对于单面焊接的螺旋缝焊接钢管，按有关制造技术条件检验合格者，=0.6。表2-2纵缝焊接钢管基本许用应力修正系数η第2.5条管子计算壁厚和取用壁厚，应按下列方法确定：一、管子计算壁厚按下式计算：ssccjs112(2-6)式中Sjs——(mm)；c1——管子壁厚负偏差的附加值(mm)；c2——(mm)二、管子的取用壁厚，应不小于管子的计算壁厚。计算所得的数值也适用于弯曲半径等于或大于表3-1规定值的弯管。但宜用正偏差的管子弯制，弯制后最小厚度应不小于理论计算壁厚与腐蚀裕度之和。第2.6条管子壁厚负偏差的附加值，应按下列方法确定。一、对于无缝钢管：cAs111(2-7)式中A1——管子壁厚负偏差系数，根据管子产品技术条件中规定的壁厚允许偏差按表2-3取用。表2-3管子壁厚负偏差系数A1二、对于纵缝、螺旋缝焊接钢管：1.当焊接钢管产品技术条件中已提供壁厚允许负偏差值时，则按计算无缝钢管壁厚负偏差附加值的方法确定。2.当焊接钢管产品技术条件中未提供壁厚允许负偏差值时，壁厚负偏差的附加值一般按下列数据取用：壁厚为5.5mm及以下时，c1=0.5mm壁厚为6～7mm时，c1=0.6mm壁厚为8～25mm时，c1=0.8mm三、在任何情况下，计算采用的管子壁厚负偏差的附加值不得小于0.5m。第2.7条管子壁厚腐蚀裕度c2值，对于一般汽水管道，c2=0；对于磨损或腐蚀较严重的管道，如果估计到管子在使用中磨损或腐蚀速度超过0.05mm/a，则c2应为运行年限内的总磨蚀量。对高压加热器疏水、锅炉补给水、锅炉排污、工业水、给水再循环等管道，还可适当增加壁厚。第三章管道附件的选择第一节一般规定第3.1条管道附件应根据系统和布置的要求，按公称通径、设计参数、介质种类进行选择。管道零件及部件应尽量采用典型元件，当需要采用非典型元件时，可按附录二所列方法进行计算。选择附件时，还应注意减少品种和规格。第3.2条管子及附件的连接应尽量采用焊接方式。丝扣连接的方式一般只用在设计压力不大于16kgf/cm２，设计温度不大于200℃的水、煤气输送钢管上。第二节选择原则第3.3条法兰组件对于设计温度300℃及以下且pg≤25的管道，选用平焊法兰；对于设计温度大于300℃或pg≥40的管道，选用对焊法兰。在选配法兰时，除应核对接口法兰的尺寸外，还应保证所选用的法兰厚度不小于连接管道公称压力下的法兰厚度。设计压力140kgf/cm２及以上，或设计温度540℃及以上的管道，一般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。第3.4条弯管及弯头pg＞64的管道，一般采用弯管(包括火煨弯管、中