压力管道审批人员培训动力管道部分.ppt

压力管道设计 ——动力管道2015年05月05日,GD类管道（动力管道）,,《压力容器压力管道设计许可规则》TSGR1001－2008附件B压力管道类别、级别： GD类（动力管道） 火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道，划分为GD1级、GD2级 GD1级 设计压力大于等于6.3MPa，或者设计温度大于等于400℃的管道 GD2级 设计压力小于6.3MPa，且设计温度小于400℃的管道 补充教材P10,动力管道,,特种设备目录,动力管道,,火力发电厂常规机组参数临界参数 ： 在工程热力学中，水在临界状态点的参数是压力22.115MPa，温度374.15℃GD类管道设计资格,,质检特函〔2008〕50 号关于《压力容器压力管道设计许可规则》等安全技术规范实施意见的通知 1、鉴于《设计规则》中新增了GD类压力管道（动力管道）类别划分，规则实施后，压力管道设计单位可按照本规则规定程序申请GD类压力管道设计资格对于此规则实施前已持有GC类压力管道设计许可证，且已经具有新增GD类动力管道（对应的原GC类管道）设计业绩的设计单位，可按设计规则规定的增项程序提出GD类（注明GD1、GD2级）压力管道设计增项申请，并附GD类压力管道设计业绩表（表中应注明管道设计工程项目名称、管道级别、设计压力和温度、管道材质及其规格等内容），经原鉴定评审机构在设计单位提交的设计业绩表中抽取有代表性的GD类压力管道设计文件，进行确认审查并提交报告后，按规定程序增加GD类相应级别的压力管道设计资格。

对于新增GD类压力管道设计资格评审工作，中国电力规划设计协会和中国石化集团公司工程建设部可进行GD类动力管道的设计资格评审和审批人员考核；其他具有GC1级压力管道设计评审和人员考核资格的评审机构，可进行亚临界（系指蒸汽压力与温度参数分别为170ata和535℃）以下（不含亚临界）发电机组使用的GD类动力管道设计资格评审和人员考核，并在鉴定评审报告中注明“亚临界以下”《小型火力发电厂设计规范》GB50049－2011 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054－1996 《电厂动力管道设计规范》GB50764－2012 《发电厂汽水管道应力计算技术规程》DL/T 5366-2014 《火力发电厂金属材料选用导则》DL/T715－2000 《火力发电厂金属技术监督规程》DL438－2009 《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督规程》DL/T441－2004 《火力发电厂汽轮机防进水和冷蒸汽导则》DL/T 834－2003 《火力发电厂油气管道设计规程》DL/T5204－2005 《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T 5072－2007 《管道支吊架》GB/T 17116－1997,常用规范,,《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054－1996适用于火力发电厂范围内主蒸气参数为27MPa、550℃（高温再热蒸汽可达565℃）及以下机组的汽水管道设计。

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《电厂动力管道设计规范》GB50764 -2012 适用于火力发电厂范围内输送蒸汽、水、气和易燃易爆、有毒及腐蚀性液体或气体等介质的管道设计 不适用于下 列管道设计： 1、制造厂成套设计的设备或机器所属的管道； 2 、锅炉烟风煤粉系统管道； 3、采暖通风与空气调节的管道及非圆形截面的管道； 4、地下或室内给排水及消防给水管道； 5、泡沫、二氧化碳及其他灭火系统的管道； 6、各种塔、建筑构架、贮罐、机械设备和基础用的管道； 7、核电站管道一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,1 管道组成件的设计压力，不应低于运行中可能出现的最高持续（内、外）压力 2 对于特殊条件的管道组成件，其设计压力应满足下述规定： 1）对于输送气化温度低的流体（液化气体）管道组成件，其设计压力不应小于阀被关闭或流体不流动时在最高环境温度下气化所能达到的最高压力； 2）离心泵出口至第一道关断阀之间的管道组成件，对于定速泵，其设计压力不应小于泵额定工作特性曲线最高点对应的压力与泵吸入口压力之和；对于调速泵，其设计压力不应小于泵额定转速特性曲线最高点对应的压力与泵吸入口压力之和；,一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,3）减压装置后没有安全阀保护且流体可能被关断或堵塞的管道，管道组成件的设计压力不应低于减压装置前流体可能达到的最高压力； 4）装有安全阀的管道，管道组成件的设计压力不应小于安全阀的最低整定压力。

DL/T5054 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，可以不考虑电厂常用管道组成件的设计压力应符合下列规定： 1.主蒸汽管道 超临界及以下参数机组，主蒸汽管道设计压力应取用锅炉最大连续蒸发量时过热器出口的额定工作压力DL/T5054 取用锅炉过热器出口额定工作压力或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力 当锅炉和汽轮机准许超压5%运行时，应加上5%的超压值DL/T5366 对于单元机组（即一台锅炉和一台汽轮机）上装设能控制集箱蒸汽压力的自动燃烧设备的锅炉，主蒸汽管道的设计压力至少等于主汽门进口处设计压力的105％，或不小于任何安全阀整定压力下限值的85％，或不小于管道系统任何部位预期的最大持续运行压力取上述三者中的最大值 对于与过热器出口集箱相连接的主蒸汽管道，除上述规定外设计压力不应小于过热器安全阀整定压力的下限值或任何汽包安全阀整定压力下限值的85％，取两者中的较大值一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,2.再热蒸汽管道 取用汽轮机最大计算出力工况（调节汽门全开，即VWO工况）热平衡中高压缸排汽压力的1.15倍。

对于高温再热蒸气管道，设计压力可减至再热器出口安全阀的最低整定压力 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，取其最高工作压力一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,4.背压汽轮机排汽管道 背压式汽轮机排汽管道应取其最高工作压力，但不得小于0.1MPa 5.安全阀后排汽管道应根据排汽管道的水力计算结果确定一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,,6.高压给水管道◆ 非调速给水泵出口管道，从前置泵至主给水泵或从主给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，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一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,,7.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。

8.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当管道中疏水净压引起压力升高值大于抽汽压力的3%时，应计及净压影响一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,,9.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者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一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,◆ 当锅炉排污阀后不会引起管内压力升高时，排污管道（定排或连排）的设计压力按下表选取：锅炉排污阀后管道设计压力[MPa(g)],一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,10.给水再循环管道◆ 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 ◆ 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。

一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,管道组成件的设计温度不应低于管内介质持续运行的最高工作温度 对于特殊条件管道，管道组成件的设计温度，应符合下列条件 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当锅炉厂未提供温度偏差时，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℃一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,◆ 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 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 ◆背压汽轮机排汽管道 取用排汽的最高工作温度 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一、 火力发电厂各类管道的设计压力,,5.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内介质可能出现的最高工作温度6.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7.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。

二、 火力发电厂各类管道的设计温度,,,8.凝结水管道取用低压加热器后凝结水的最高工作温度9.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10.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者堵板等可能引起管内压力升高时，排污管道（定排或连排）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，排污管道的设计温度见下表二、 火力发电厂各类管道的设计温度,,,锅炉排污阀后管道设计温度11.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 12.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二、 火力发电厂各类管道的设计温度,,,管道组成件的压力－温度等级除用设计压力和设计温度表示外，还可用公称压力表示 管道组成件公称压力的选用应符合国家标准《管道元件PN（公称压力）的定义和选用》GB/T 1048的规定 对于只标明公称压力的管件，除另有规定外，在设计温度下的许用压力按公式3.2.3计算。

Pt=0.1×PN× [σ]t/ ×[σ]s 式中 Pt——在设计温度下的允许工作压力，MPa；PN——公称压力，MPa；[σ]t——在设计温度下材料的许用应力，MPa；[σ]s——公称压力的对应基准应力，是指材料在指定某一温度下的许用应力，MPa三、 设计基准,,,4.管子及管件用钢材的许用应力，应根据钢材的有关强度特性取下列三项中的最小值： Rm20/3，Relt/1.5或RP0.2t/1.5，σDt 其中 Rm20―钢材在20℃时的抗拉强度最小值，MPa；Relt―钢材在设计温度下的屈服强度最小值，MPa；RP0.2t―钢材在设计温度下0.2%规定非比例延伸强度最小值，MPa；σDt ―钢材在设计温度下105h持久强度平均值，MPa三、 设计基准,,,动力管道用钢的基本要求 1.高温蒸汽管道用钢 1）应具有足够高的蠕变极限、持久强度、持久塑性和抗氧化性能蒸汽管道通常以高温持久强度作为强度设计的主要依据，再用蠕变极限进行校核对于低合金耐热钢，在整个运行期内累积的相对蠕变变形量不应超过2%；持久强度和蠕变极限的分散范围不超过±20%；持久塑性的延伸率不小于3%～5% 2）在高温下长期运行过程中，组织性能稳定性好。

3）具有良好的工艺性能，特别是焊接性能。