DL T5054-1996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Codefordesignofthermalpowerplantsteam/waterpipingDL/T5054—1996主编部门：电力工业部东北电力设计院批准部门：中华人民共和国电力工业部中华人民共和国电力工业部关于发布《火力发电厂汽水管道设计技术规定》电力行业标准的通知电技［1996］340号《火力发电厂汽水管道设计技术规定》电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布。标准编号为：DL/T5054—1996。本标准自1996年10月1日起实施。请将执行中的问题和意见告电力部电力规划设计总院，并抄送部标准化领导小组办公室。本标准由中国电力出版社负责出版发行。1996年5月30日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α′—管道始端压力与末端空间压力之比αc—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σ20bMPa钢材在20℃时的抗拉强度最小值σ′sMPa钢材在设计温度下的屈服极限最小值σts(0.2%)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σtDMPa钢材在设计温度下10万h的持久强度平均值［σ］tMPa钢材在设计温度下的许用应力η—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β—管道终端与始端的介质比容之比βc—介质临界比容与管道始端介质比容之比ρkg/m3介质密度ρ1kg/m3管道始端介质密度ρ2kg/m3管道终端介质密度wm/s介质流速mkg/(m2·s)介质质量流速wcm/s介质临界流速mckg/(m2·s)介质临界质量流速Lm管道总展开长度λ—管道摩擦系数Re—雷诺数ξ—管道阻力系数Σξl—管道总局部阻力系数ε—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λmaxmm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ΔＺtmm管道支吊点垂直方向热位移值Kmm/N弹簧系数μ—摩擦系数Lmaxm支吊架的最大允许间距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αt10-6/℃钢材在工作温度下的线膨胀系数τMPa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(SY5036～5039)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%OP)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1.750～4.1504.151～6.2006.201～10.300≥10.301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)1.750～4.1504.151～6.2006.201～10.300≥10.301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p5414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：s][tPNp(2.0.2-1)式中［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.10～A.15。2.0.3水压试验水压试验用于检验管子和附件的强