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文檔簡介
壓力管道的規定壓力管道的規定壓力管道的規定資料僅供參考文件編號:2022年4月壓力管道的規定版本號:A修改號:1頁次:1.0審核:批準:發布日期:Q中國鋁業股份有限公司中州分公司設計院企業標準Q/ZLZZA02—2008壓力管道設計技術規定2008-04-01發布2008-04-10實施焦作華誠冶金工程設計有限公司發布前言本標準于2008年4月首次發布本標準由中國鋁業股份有限公司中州分公司設計院標準化工作委員會提出本標準起草單位:焦作華誠冶金工程設計有限公司本標準主要起草人:本標準審定人:本標準批準人:目錄1.范圍2.壓力管道設計技術管理總則3.管徑選擇的一般原則4.管道敷設原則5.管道材料和主要附件選擇6.應力計算7.固定支架壓力管道設計技術規定1.范圍本標準規定了中州分公司設計院壓力管道設計技術的工作要求。本標準適應于中州分公司設計院設計資質范圍內各類壓力管道設計技術工作的管理。2.壓力管道設計技術管理總則為貫徹勞動部頒布的《壓力管道安全管理與監察規定》(勞動部發[1996]140號),《壓力容器壓力管道設計單位資格許可與管理規則》(國質檢鍋[2002]235號)以及有關國家標準,加強我公司壓力管道設計的管理,確保設計質量,特制訂本規定。本規定中凡與國家有關法規、標準不一致的,均以國家法規、標準為準。本規定所包含的壓力管道為:本公司所設計壓力管道包括《壓力容器壓力管道設計許可規則》(TSGR1001-2008)中規定的GC2。詳述如下:GC2:(1)輸送GB20160《石油化工企業設計防火規范》及GBJ16《建筑設計防火規范》中規定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質且設計壓力<的管道。(2)輸送可燃流體介質有毒流體介質設計壓力P<且設計溫度大于等于400的管道。(3)輸送非可燃流體介質無毒液體介質設計壓力P<10MPa且設計溫度大于等于400的管道。(4)輸送液體介質設計壓力P<且設計溫度400的管道。本規定不適用下列情況:(1)設備本體管道。(2)軍事裝備、核設施、航空航天器、鐵路機車、海上設施、船舶以及煤礦礦井使用的管道。(3)其他非壓力管道。壓力管道設計時應遵循下列設計規范和國家標準、行業標準及有關手冊:(1)GB50028-93《城鎮燃氣設計規范》5.燃氣輸配系統。6.液化石油氣供應。7.燃氣的應用。(2)GB6222-86《工業企業煤氣安全規程》3.煤氣管道。(3)GB50029-2003《壓縮空氣站設計規范》第九章:壓縮空氣管道。(4)GB50041-92《鍋爐房設計規范》第十一章:汽水管道。第十四章:室外熱力管道。附錄二:室外熱力管道、管溝與建筑物、構筑物、鐵路、道路和其他管線之間的凈距。(5)DL/T5054-1996《火力發電廠汽水管道設計技術規定》(6)SDGJ6《火力發電廠汽水管道應力計算技術規定》(7)CJJ34-2002《城市熱力網設計規范》(8)GB1047-2005《管道元件的公稱通徑》(9)GB1048-2005《管道元件的公稱壓力》(10)GB50235-97《工業金屬管道公稱施工及驗收規范》(11)DL438《火力發電廠金屬技術監督規程》(12)DL-5031-1992《電力建設施工及驗收技術規范》(管道篇)(13)DL-5007-1992《電力建設施工及驗收技術規范》(火力發電廠焊接篇)(14)DL/T5069-96《電力建設施工及驗收技術規范》(鋼制承壓管道對接焊縫射線檢驗篇)(15)GB150-1998《鋼制壓力容器》(16)GB/T700-88《碳素結構鋼》(17)GB8163-1999《輸送流體用無縫鋼管》(18)GB5310-1995《高壓鍋爐用無縫鋼管》(19)GB3087-1999《低中壓鍋爐用無縫鋼管》(20)GB3091-2001《低壓流體輸送焊接管》(21)GB/T13793-1992《直縫電焊鋼管》(22)GB/T14976-1994《不銹鋼無縫鋼管》(23)GB5117-95《碳鋼焊條》(24)GB5118-95《低合金鋼焊條》(25)《化工管路手冊》化學工業出版社壓力管道的使用場所分類:(1)站房內壓力管道:生產,輸送各類介質的站房內管道如熱力發電廠的蒸汽、工業鍋爐房的蒸汽、壓縮空氣站的壓縮空氣、氫氧站的氫氣和氧氣、氮氧站的氮氣和氧氣、煤氣發生站的發生爐煤氣或水煤氣、液化石油氣站的液化石油氣等介質的壓力管道。(2)車間內壓力管道:建(構)筑物內部使用和輸送的各類介質壓力管道。(3)廠區壓力管道:有所發生站房至各建(構)筑物各類輸送介質的壓力管道。3.管徑選擇的一般原則壓力管道管徑的選擇應根據可資利用的壓力降、經濟流速及安全流速確定,當流速為確定管徑的主要約束條件時,可通過查條規定的有關圖表確定管徑,不再進行管道水力計算。站房內壓力管道(1)當該介質的生產設備以單元制連接時,其設備間連接管道直徑一般為設備本體管道的接口直徑。(2)當該介質的生產設備以母管連接時,其母管的直徑應根據運行中可能出現的最大流量來計算。車間內壓力管道接至每一設備的支管應按設備的最大負荷考慮,車間總管負荷應對工藝條件進行分析,一般以全部設備的最大耗量乘以設備的同時使用系數并考慮一定的熱損失或漏損附加系數。廠區壓力管道:以各車間入口計算負荷相加計算,對于工廠車間較多時,還可以適當考慮車間之間的同時使用系數。車間和廠區壓力管道設計一般按現期負荷量設計,當近期發展量、發展位置及敷設方式已明確時,則按發展量設計,對于分期建設或遠期擴建的耗量可在一次設計時適當留有余量或考慮有增設新管的可能。根據上述的壓力管道負荷量和站房供出介質參數,并在滿足用戶對介質參數要求的前提下,按常用流速和允許壓力降來選擇管徑。各種工作介質的常用流速見下各種工作介質的常用流速表工作介質管道種類介質流速(m/s)過熱蒸汽DN>200DN=100~200DN<10040~6030~5020~40飽和蒸汽DN>200DN=100~200DN<10030~4025~3515~30凝結水余壓回水~壓縮空氣車間廠區8~158~10氧氣P≤P=~P=~P≥201084發生爐冷煤氣水煤氣城市煤氣DN≥800DN=400~700DN=300DN=200DN=100DN≤8012~1810~128764液化石油氣氣體液體5~101~氮氣P<6~12乙炔氣P<廠區車間1~23~4P=~廠區車間2~44~8P≤氫氣P≤P=~2~6<12注:表中流速均當壓力降允許時,方可采用,否則應以壓力降計算管徑。余壓回水,按氣水混合物計算?;鹆Πl電廠汽水管道介質的推薦流速見下表。火力發電廠汽水管道介質的推薦流速表介質類別管道名稱推薦流速(m/s)主蒸汽主蒸汽管道40~60中間再熱蒸汽高溫再熱蒸汽管道50~65低溫再熱蒸汽管道30~45其它蒸汽抽汽或輔助蒸汽管道:過熱汽
飽和汽濕蒸汽35~6030~5020~35去減壓減溫器60~90給水高壓給水管道2~6低壓給水管道~凝結水凝結水泵出口側管道~凝結水泵入口側管道~加熱器疏水加熱器疏水管道:疏水泵出口側疏水泵入口側調節閥出口側調節閥入口側~~20~1001~2其他水生水、化學水、工業水及其它水管道:離心泵出口管道及其它壓力管道離心泵入口管道自流、溢流等無壓排水管2~3~<1燃油管道介質的常用流速見下表。工作介質的常用流速表粘度介質流速(m/s)運動粘度(厘池)恩氏黏度吸入管路排出管路1212228242872410721461020146438206043897760120在推薦的介質流速范圍內選擇具體流速時,應注意管徑大小、參數高低的影響,對于直徑小、介質參數低的管道,宜采用較低值。管道敷設原則管線一般采用枝狀布置,管線力求短直,主干線宜接近用戶密集區,并靠近負荷大的用戶。根據用戶分布情況及用戶性質,有些管線可環狀布置或采用枝狀加環狀布置形式。管道布置應盡量利用管道熱膨脹時的自然補償,如采用套管補償器、波形補償器地溝敷設時,補償器應布置在檢查井內或補償穴內。敷設方式4.3.1工業企業燃氣管道4.3.1.1廠區燃氣管道嚴禁發生爐煤氣、水煤氣、半水煤氣、高爐煤氣和轉爐煤氣管道埋地敷設。工業企業的其他煤氣管道也架空敷設,如架空有困難,可埋地敷設。埋地敷設煤氣管道與建筑物、構筑物或相鄰管道之間的水平凈距和垂直凈距應滿足GB/T50028-2006《城鎮燃氣設計規范》的要求。(如受地形限制布置困難,而又確無法解決時,經與有關部門協商,采取行之有效的防護措施后,上表規定的凈距均可適當縮小。)地下煤氣管道埋設的最小覆土厚度(路面至管頂)應符合下列要求:A.其埋設深度應在土壤冰凍線一下。B.埋設在車行道下不得小于。C.埋設在非車行道下時不得小于(當采取興義有效的防護措施后,上述規定均可適當降低)。室外架空煤氣管道與鐵路、道路最小交叉凈距為:鐵路軌面6m道路路面5m人行道路面液化石油氣站區的室外液化石油氣管道宜采用單排地支架敷設,其管底與地面凈距可去。4.3.1.2車間燃氣管道工業企業的車間發生爐煤氣、水煤氣等含CO較高的煤氣管道應架空敷設,與設備連接的支管架空敷設有困難時,可敷設在空氣流通但人不能通行的地溝內,除供同一個爐子用的空氣管道外,不應與其他管線在同一地溝內敷設。工業企業的車間其它煤氣管道應架空敷設,與設備連接的支管架空敷設有困難時,可敷設在空氣流通但人不能通行或填充干啥的地溝內,管溝應設活動蓋板,管溝敷設時的其他要求詳見GB6222-2005《工業企業煤氣安全規程》。4.3.1.3煤氣管道應采取消除靜電和防雷的措施。4.3.2氫氣管道4.3.2.1廠區氫氣管道架空敷設時應符合GB50177-93《氫氣站設計規范》第11.0.12條的規定。埋地敷設時應符合GB50177-93《氫氣站設計規范》第11.0.13條的規定。4.3.2.2車間氫氣管道宜沿墻、柱架空敷設,嚴禁穿過生活間、辦公室,并不得穿過不使用氫氣的房間。其它要求見GB50177-93《氫氣站設計規范》第11.0.11條。4.3.2.3室外架空敷設的氫氣管道,應設防雷電波侵入建筑物的接地,室內外架空敷設的氫氣管道,每隔20~25m處,應設防雷電感應接地,接地電阻均不應大于10歐姆。4.3.2.4有爆炸危險環境內,可能產生靜電危害的氫氣管道和室外氫氣管道通過建筑物進出口處,在不同爆炸環境的邊界、管道分支處以及管道每隔50~80m處,均應設防靜電感應接地,其接地電阻不應大于30歐姆。防靜電接地和防雷電感應接地可共同用接地裝置。4.3.2.5氫氣管道當沒對法蘭或螺紋接頭間電阻值超過歐姆時,應設跨接導線。對陰極保護的管道,不應作接地。4.3.3氨分解氣管道的敷設要求同氫氣管道。4.3.4乙炔管道4.3.4.1廠區乙炔管道架空敷設時應符合GB50031-91《乙炔站設計規范》第9.0.11條規定。(2)埋地敷設時應符合GB50031-91《乙炔站設計規范》第9.0.12條規定。(3)不應穿過不使用乙炔的建筑物。4.3.4.2車間乙炔管道應沿墻、柱架空敷設,當不能架空時,可單獨或與同一使用目的的氧氣管道共同敷設在非燃燒體蓋板的不通行地溝內,但地溝內必須全部填滿沙子,并嚴禁與其它溝道相通。嚴禁穿過生活間、辦公室,并不應穿過不使用乙炔的房間,其它要求見GB50031-91《乙炔站設計規范》第條。4.3.4.3乙炔管道應有導除靜電的接地裝置,廠區管道可在管道分岔處、無分支管道每隔80~100m處以及進出車間建筑物處應設接地裝置,直接埋地管道可在埋地之前及出地后各接地一次,車間乙炔管道可與本車間的靜電干線相連接。接地電阻不應大于10歐姆。當沒對法蘭或螺紋接頭間電阻值超過歐姆時,應設跨接導線。對陰極保護的管道,不應作接地。4.3.4.4乙炔管道應考慮熱補償,架空乙炔管道靠近熱源敷設時,宜采用隔熱設施,管壁溫度嚴禁超過70℃。4.3.5氧氣管道4.3.5.1廠區氧氣管道宜架空敷設,當架空有困難時,可采用不通行地溝或直接埋地敷設。架空敷設時應符合GB50030-91《氧氣站設計規范》第9.0.12條的規定。采用不通行地溝或直接埋地敷設時應符合GB50030-91《氧氣站設計規范》第9.0.13條規定。4.3.5.2車間氧氣管道廠房內氧氣管道宜沿、墻或專設的支架架空敷設。當不能架空敷設時,可單獨或與其他不燃氣體或液體管道共同敷設在不通行地溝內,也可以和同一使用目的燃氣管道通地溝敷設,并同時應符合GB50030-91《氧氣站設計規范》第9.0.13的規定。車間氧氣管道敷設還應滿足GB50030-91《氧氣站設計規范》第9.0.14條的要求。4.3.5.3氧氣管道應有導除靜電的接地裝置,廠區管道可在管道分岔處、無分支管道每隔80~100m處以及接觸車間建筑物處應設接地裝置,直接埋地管道可在埋地之前及出地后各接地一次,車間氧氣管道可與本車間的靜電干線相連接。接地電阻不應大于10歐姆。當每對法蘭或螺紋接頭間電阻值超過歐姆時,應設跨接導線。對陰極保護的管道,不應作接地。4.3.5.4氧氣管道應設熱補償。4.3.6熱力管道4.3.6.1在下列情況下時宜采用廠區架空敷設:地下水位高或年降雨量較大。土壤具有較強的腐蝕性。地下管線密集。地形復雜或河溝巖層溶洞等特殊障礙。4.3.6.2架空敷設可分為低中高支架三種,其管道(包括保溫層)外壁與地面凈距應符合下表規定。架空熱力管道(包括保溫層)外壁與地面凈距表4.3.6.2架空敷設支架類型管道包括保溫層外壁與地面凈距低支架敷設不宜小于中支架敷設不宜小于高支架敷設穿越公路穿越鐵路不應小于5m不應小于4.3.6.3在下列情況時宜采用廠區地溝敷設:管道數量少且管徑小時,宜采用不通行地溝,地溝內管道宜采用單排布置。管道通過不允許經常開挖的地段或管道數量較多,采用不通行地溝敷設的溝寬受到限制時,宜采用半通行地溝敷設。管道通過不允許經常開挖的地段或管道數量多,且任一側管道的排列高度(包括保溫層在內)大于或等于時,可采用通行地溝。4.3.6.4半通行地溝和通行地溝的凈高、通道凈寬見下表半通行地溝和通行地溝的凈高、通道凈寬表4.3.6.4地溝敷設類型地溝凈高地溝通道凈寬半通行地溝~~通行地溝不宜小于不宜小于地溝內管道(包括保溫層)的外壁與溝壁、溝底、溝頂的凈距見下表。地溝內管道(包括保溫層)的外壁與溝壁、溝底、溝頂的凈距表管道(包括保溫層)的外壁與溝壁宜為100~150m管道(包括保溫層)的外壁與溝底宜為100~200m管道(包括保溫層)的外壁與溝頂不通行地溝半通行和通行地溝宜為50~100m宜為200~300m熱力管道地溝敷設檢查井尺寸應符合下表要求。熱力地溝檢查井尺寸要求表檢查井頂部埋深不宜小于檢查井凈高不應小于檢查井人孔直徑不應小于檢查井人孔口高出地面不應小于檢查井人孔數檢查井面積<4m2檢查井面積≥4m21個不應小于2個檢查井集水坑尺寸不宜小于××熱力管道地溝蓋板頂部埋深不宜小于。居住區的熱力管道宜采用地溝敷設或直埋敷設。直埋敷設管道外殼頂部埋深不應小于下表的規定。直埋敷設管道外殼頂部最小埋設深度(m)表管徑(mm)50~125150~200250~300350~400≥450車行道下非車行道下無補償直埋敷設有補償直埋敷設熱力管道宜設有坡度,其坡度不應小于%,地溝敷設時,溝內主要管道的坡向應與地溝的坡向一致。不間斷運行的架空敷設蒸汽管道可不設坡度。室外熱力管道敷設的其他要求可詳見GB50041-92《鍋爐房設計規范》第十四章室外熱力管道,第四節管道布置和敷設。車間熱力管道主干線宜沿墻或柱架空敷設,當通往用其設備的管道采用架空敷設有困難時,可采用地溝敷設。壓縮空氣管道廠區壓縮空氣管道炎熱地區和溫暖地區的廠區壓縮空氣管道,宜采用架空敷設。嚴寒地區廠區壓縮空氣管道,宜與熱力管道共溝或埋地敷設。寒冷地區和嚴寒地區的廠區壓縮空氣管道假設敷設時,應采取防凍措施。廠區架空壓縮空氣管道,應考慮熱補償。車間壓縮空氣管道主干線宜沿墻或柱架空敷設,當通往用氣設備的管道采用架空敷設有困難時,可采用地溝敷設或埋地敷設。輸送飽和壓縮空氣的管道,應設置能排放管道系統內積存油水的裝置。氮氣、氬氣和其他惰性氣體一般為干燥氣體,敷設方式可參與壓縮空氣管道。氯氣應采取架空敷設方式。廠區酸堿廢液及廢水等腐蝕性管道采用管溝敷設方式。采用埋地敷設方式。采用架空敷設方式。車間內酸堿廢液及廢水等腐蝕性管道采用管溝敷設方式。采用架空敷設方式。架空敷設的位置應保證人員安全。燃油管道廠區燃油管道宜埋地敷設,埋地敷設時應符合GB50156-92《小型石油庫及汽車加油站設計規范》規定。車間內然后管道宜沿墻、柱架空敷設,嚴禁穿過生活間、辦公室,并不得穿過不使用油的房間。管道應設防靜電、防雷電感應措施,具體要求見GB50156-92《小型石油庫及汽車加油站設計規范》的規定。管道每對法蘭間應設跨接導線。埋地敷設的氣體管道及管道附件應涂以防腐層,其防腐層的類別應符合下表的規定。防腐層的選擇表防腐層類別普通防腐層加強防腐層特加強防腐層土壤腐蝕類型低和中高和較高特高土壤電阻率(歐姆.米)>205~20<5埋地敷設的管道周圍環境如遇雜散電流區,地下水位高,低洼潮濕,淤泥地帶,鹽堿土地以及污水溝等地段應選用特價請絕緣層。埋地敷設管道常用外防腐絕緣層見下表。埋地敷設管道常用外防腐層表外防腐層類型涂層結構特點及應用范圍石油瀝青防腐層見石油瀝青防腐層結構表貨源充足,價格低,施工經驗成熟,我國過年來一直采用。但吸水率大(可達20%),易被細菌侵蝕,使用壽命不長。塑料防腐層俗稱黃夾克(高密度聚丙乙烯),使用溫度為-40~60℃有良好的耐酸、堿、鹽腐蝕性能,用于油田的油、氣、水管線。聚氯乙烯(PVC)防水卷材先涂一層底膠,再貼卷材,再涂兩層粘合劑,外包牛皮紙等保護層,粘貼和封口用過氯乙烯膠粘合劑和氯丁膠黏劑使用溫度-20~50℃環氧煤瀝青防腐層見環氧煤瀝青防腐層結構表有較好的耐水性,吸收率低,防銹性能好,耐細菌侵蝕,漆膜堅硬,耐酸、堿、鹽性能較好,耐溫≤130℃,使用壽命7~8年。聚氨酯硬質泡沫塑料聚氨酯硬質泡沫塑料外貼玻璃鋼或其他保護層耐酸、堿性能較好,吸水率低,是良好的保溫、隔熱、絕緣、防腐材料,使用溫度-40~120℃,用于直埋保溫管道。石油瀝青防腐層結構表表防腐層層次(從金屬表面算起)普通防腐加強防腐特加強防腐1冷底子油冷底子油冷底子油2瀝青瑪碲脂瀝青瑪碲脂瀝青瑪碲脂3防水卷材瀝青瑪碲脂瀝青瑪碲脂4瀝青瑪碲脂防水卷材防水卷材5牛皮紙瀝青瑪碲脂瀝青瑪碲脂6瀝青瑪碲脂瀝青瑪碲脂7牛皮紙防水卷材8瀝青瑪碲脂9瀝青瑪碲脂10牛皮紙防腐層最小厚度(mm)69注:防水卷材可用聚氯乙烯(PVC)、瀝青玻璃布油氈或者玻璃布。環氧煤瀝青防腐層結構表表防腐等級防腐層結構總厚度(mm)普通級底漆1道,面漆3道,涂層間纏繞玻璃布2層~加強級底漆1道,面漆4道,涂層間纏繞玻璃布3層~特加強級底漆1道,面漆5道,涂層間纏繞玻璃布4層~管道材料和主要附件選擇管道材料棺材的選擇首先應根據管內介質的種類、壓力及文帝確定管材的技術標準號、鋼種、鋼號并按照管道的安裝位置,敷設方式等因素進行技術經濟比較確定。熱力管道和壓縮空氣管道低壓流體輸送用焊接鋼管(GB3092-82),僅適用于PN<及以下,設計溫度不大于200℃的介質。當PN≤時,采用普通鋼管;當PN≥時,采用加厚鋼管。壓力大于和溫度大于200℃的蒸汽管道、壓力大于和溫度小于或等于180℃的熱水管道,應采用無縫鋼管。壓力小于和溫度小于200℃的蒸汽管道、熱水和凝結水管道,可采用無縫鋼管或焊接鋼管。熱力管道當采用不通行地溝或直埋敷設時,應采用無縫鋼管(GB8163-1999)。當采用架空、半通行或通行地溝敷設時,可采用無縫鋼管或焊接鋼管。并應符合和條要求。熱力管道和壓縮空氣管道常用無縫鋼管規格與公稱管徑見下表。熱力管道和壓縮空氣管道常用無縫鋼管規格與公稱管徑表公稱通徑DN常用無縫鋼管規格(外徑×壁厚)mm公稱通徑DN常用無縫鋼管規格1014×125133×41518×3150159×2025×3200219×62532×250273×73238×300325×84045×350377×95057×400426×96573×450480×98089×4500530×9100108×4600630×11凈化和干燥壓縮空氣其常壓露點為-40℃以下,塵粒小于μm時,可采用不銹鋼管或內襯防腐材料的符合管材。火力發電廠汽水管道管道材料管子所用鋼材應符合國家有關鋼材現行標準的規定。當需要采用新鋼種時,應經有關部門鑒定后方可采用。常用國產鋼材及其推薦使用溫度見下表。鋼類鋼號推薦使用溫度(℃)允許的上限溫度(℃)備注碳素結構鋼0~200250GB700Q235AQ235BQ235C0~300350GB700Q235D—20~300350GB700優質碳素結構鋼10—20~425430GB308720—20~425430GB308720G—20~430450GB5310普通低合金鋼16Mng—40~400400GB713合金鋼15CrMo510550GB531012Cr1MoV540~555570GB531012Cr2MoWVTiB540~555600GB531012Cr2MoVSiTiB540~555600GB5310注:20G鋼管道,若要求適用年齡壽命不超過20年,使用溫度可提高至450℃,但使用期間應加強金屬監督。管道公稱壓力的換算管子和管件的允許工作壓力與公稱壓力可按下式換算:[p]=PN×([σ]t÷[σ]S)MPa()式中[p]——允許的工作壓力,MPa[σ]t——剛才在設計溫度下的許用應力,MPa[σ]S——公稱壓力對應的基準應力,系指鋼材在指定的某一溫度下的需用應力,MPa。常用國產鋼材的公稱壓力列于DL/T5054-1996《火力發電廠汽水管道設計技術規定》附錄~.小型熱電站(12000KW以下)常用幼稚碳素結構鋼與合金鋼無縫鋼管規格與公稱直徑見下表。小型熱電站常用優質碳素結構鋼與合金鋼無縫鋼管規格與公稱直徑表品種,PN<10P5410材料20號鋼12Cr1MoV公稱通徑DN外徑×壁厚Dw×S外徑×壁厚Dw×S外徑×壁厚Dw×S公稱通徑DN外徑×壁厚Dw×S(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)10——14×1016×1518×318×318×32028×32025×325×325×3(32)42×2532×32×32×4048×3238×38×38×(45)60×(40)45×45×45×5076×65057×57×57×6589×7(65)73×73×73×(80)108×88089×489×489×100133×10100108×4108×4108×(125)168×12125133×4133×4133×6150194×19150159×159×159×7175219×16(175)194×5194×194×8(200)245×18200219×6219×6219×9225273×20(225)245×7245×7245×10250325×25250273×7273×8273×11300377×28300325×8325×9325×13350426×30(350)377×9377×11377×15400426×9426×12426×17(450)480×9——500530×9——600630×11——液化石油氣管道液態液化石油氣管道和最高工作壓力在以上的氣態液化石油氣管道應采用鋼號為10、20或具有同等性能以上的無縫鋼管(GB8163-1999).最高工作壓力在以下的氣態液化石油氣管道可采用鋼號為Q235A的低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管(GB3091-2001)。氫氣管道管材應采用無縫鋼管。氧氣管道管材的選用,宜符合下表的要求。氧氣管道管材的選用表敷設方式工作壓力≤>~≤3≥10管材架空或地溝敷設焊接鋼管(GB3092-82)電焊鋼管(YB(T)30-86)無縫鋼管(GB8163-87)鋼板卷焊管無縫鋼管(GB8163-87)銅基合金管埋地敷設無縫鋼管(GB8163-87)注:1.表中鋼板卷焊管只宜用于工作壓力小于,且管徑超過現有焊接鋼管、電焊鋼管、無縫鋼管產品管徑的情況下。2.壓力或琉璃那個調節閥組的下游側(順氣流方向,以下同),應有一段不銹鋼(GB2270-80)或銅基合金管,其長度為管外徑的6倍(但不應小于)。閥組范圍內的連接管道,應采用不銹鋼或銅基合金管材料。3.位于氧氣放散閥下游側的工作壓力大于的氧氣放散管段,應采用不銹鋼管。4.銅基合金管是指銅管(GB1529-87)或黃銅管(GB1529-87)。乙炔管道乙炔管道管材的選用,應符合下表的要求。乙炔管道管材的選用表工作壓力(MPa)管材管內徑低壓<宜采用無縫鋼管(GB8163-1999)材質:Q235A不鍍鋅焊接鋼管(GB3092-82)不限中壓~應采用無縫鋼管(GB8163-1999)材質:10號鋼≤80mm高壓~應采用無縫鋼管(GB8163-1999)材質:20號鋼以正火狀態供貨≤20mm注:乙炔管道不能采用鍍鋅焊接鋼管,因鋅與乙炔接觸后起化學作用可生成易引爆的乙炔鹽類物質。中、高壓乙炔管道無縫鋼管管壁的最小厚度,應符合下表的要求。中壓乙炔管道無縫鋼管管壁的最小厚度表-1管外徑(mm)≤Φ22Φ28~32Φ38~45Φ57Φ73~76Φ89最小壁厚(mm)234注:乙炔管道直接埋地敷設時,應考慮土壤對管壁的腐蝕影響,其管壁厚度應增加不小于的腐蝕裕度。氮氣、氬氣和其他惰性氣體管道當氣體純度≥%時應采用不銹鋼管,當氣體純度<%時宜采用無縫鋼管。高壓乙炔管道無縫鋼管管壁的最小厚度表-2管外徑(mm)≤Φ10Φ12~16Φ18~20Φ22Φ2528Φ32最小壁厚(mm)23456氯氣管道應采用通過退火處理的紫銅管連接鋼瓶,紫銅管應經耐壓試驗合格,其余采用無縫鋼管。酸堿廢液及廢水等腐蝕性管道應采用ABS工程塑料管、玻璃鋼管、硬聚氯乙烯管、不銹鋼管、聚丙烯管等。燃油管道油管路常用管材為鋼管。鋼管按其制造方法分為無縫鋼管和焊接鋼管。油管路常用的是熱軋普通無縫鋼管,其常用無縫鋼管規格與公稱管徑見下表。常用無縫鋼管規格與公稱管徑表公稱通徑DN常用無縫鋼管規格(外徑壁厚)mm公稱通徑DN常用無縫鋼管規格(外徑壁厚)1014×25125133×41518×3150159×2025×3200219×62532×250273×73238×300325×84045×350377×95057×400426×96573×450480×98089×4500530×9100108×4600630×11主要附件熱力管道和壓縮空氣管道室外采暖計算溫度小于-5℃的地區,架空敷設管道上,均不應裝設灰鑄鐵的閥門和附件。室外采暖計算溫度小于或等于-30℃的地區,架空敷設的官道上,應裝設鋼制閥門和附件。凈化和干燥壓縮空氣其常壓露點為-40℃以下,塵粒小于μm時,其管道的切斷閥門宜采用不銹鋼球閥或不銹鋼波紋管閥?;鹆Πl電廠汽水管道法蘭組件對于設計溫度300℃及以下且PN≤的管道,應選用平焊法蘭;對于設計溫度大于300℃或PN≥的管道,應選用對焊法蘭。選配法蘭宜遵照國家標準。異徑管鋼板焊制異徑管宜用在PN≤的管道上,鋼管模壓異徑管可用在PN≥的管道上。彎管、彎頭、異徑管、三通、封頭與堵頭的材料應與管材的材料一致。法蘭組件的材料,應根據管道的設計參數按下表選用。管道附件的選擇其他內容詳見DL/T5054-1996《火力發電廠汽水管道設計技術規定》第至條。法蘭組件材料表零件名稱公稱壓力MPa介質為下列溫度(℃)時采用的鋼材0~200300350425450510540~555法蘭和法蘭蓋≤Q235-號鋼,25號鋼—4,,10,2020號鋼,25號鋼12CrMo15CrMoA—壓力不限—12Cr1MoV螺栓和雙頭螺栓≤Q27525號鋼,35號鋼30CrMoA—4,,1035號鋼,40號鋼30CrMoA35CrMoA25Cr2MoVA—2030CrMoA,35Cr30CrMoA35CrMoA25Cr2MoVA—壓力不限—25Cr2Mo1V20Cr1MoVTiB20Cr1Mo1VNiB螺母≤Q235—,Q235—Q27520號鋼,30號鋼35號鋼,45號鋼—4,,1025號鋼,35號鋼35號鋼,40號鋼30CrMoA35CrMoA—2035號鋼,45號鋼—壓力不限—25Cr2MoV25Cr2Mo1V20Cr2Mo1V30Cr2MoV墊圈≤20Q235—,,Q235,20號鋼,35號鋼—壓力不限—12CrMo15CrMo15CrMoA軟墊片≤10金屬石墨纏繞墊片(或石棉橡膠板)壓力不限金屬石墨纏繞液化石油氣管道液化石油氣管道閥門及附件的配置應按液化石油氣系統設計壓力提高一級。最高工作壓力≥的液化石油氣管道上的閥門嚴禁采用灰口鑄鐵,寒冷地區應采用鋼制閥門。液化石油氣管道系統上的膠管,其最高允許工作壓力應大于系統設計壓力的4倍(含4倍)。氫氣管道氫氣管道閥門宜采用球閥、截止閥。當工作壓力大于時,嚴禁采用閘閥。閥門的材料,應符合下表的要求。氫氣閥門材料表工作壓力(MPa)材料<閥體采用球墨鑄鐵或鑄鋼密封面采用合金鋼或與閥體一致~閥桿采用碳鋼閥體采用鑄鋼密封面采用合金鋼或與閥體一致>閥體、閥桿、密封面均采用不銹鋼注:(1)當密封面與閥門直接連接時,密封面材料可與閥體一致。(2)閥門的密封填料,應采用石墨處理過的石棉或聚四氟乙烯材料。氫氣管道法蘭、墊片宜符合下表的要求。氫氣管道法蘭、墊片表工作壓力(MPa)法蘭密封面型式墊片<光滑式XB350石棉橡膠板,聚四氟乙烯板~凹凸式或榫槽式石棉纏繞式墊片,XB350石棉橡膠板>凹凸式或梯形式二號硬鋼紙板,退火紫銅板含氨的氣體管道嚴禁使用含銅材質的閥門和附件。氧氣管道氧氣管道的閥門選用,應符合下列要求。閥門材料的選用表工作壓力(MPa)材料<閥體、閥蓋采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鑄鋼閥桿才有碳鋼或不銹鋼閥瓣采用不銹鋼~3采用全不透剛、全銅基合金或不銹鋼與銅基合金組合>10采用全銅基合金注:(1)工作壓力為或以上的壓力或流量調節閥的材料,應采用不銹鋼或銅基合金,或以上兩種(2)閥門的密封填料,應采用石墨處理過的石棉或聚四氟乙烯材料,或膨脹石墨。氧氣管道上的法蘭,應按國家有關的現行JB標準選用,管道法蘭的墊片,宜按下表選用。氧氣管道法蘭用的墊片表工作壓力(MPa)材料<橡膠石棉板>~3纏繞式墊片波形金屬包石棉墊片退火軟化鋁片>退貨軟化銅片乙炔管道管內徑大于50mm的中壓乙炔管道上,不應有盲板或死斷點,并不應選用閥門。乙炔管道的閥門,附件的選用和管道的連接,應符合下列要求:閥門和附件應采用鋼、可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵材料制造的,或采用含銅量不超過70%的銅合金材料的產品。閥門和附件的公稱壓力,應符合下表規定:閥門和附件公稱壓力的選擇表乙炔的工作壓力(MPa)閥門和附件公稱壓力(MPa)≤>~3>10≥25氮氣、氬氣和其它惰性氣體管道高純氣體管道閥門宜采用球閥、截止閥,嚴禁采用閘閥,一般采用不銹鋼閥門,閥門的密合圈及管道與附件連接的密封墊應為不銹鋼、有色金屬、聚四氟乙烯材料,閥門的填塞料應采用聚四氟乙烯。氯氣管道設備和管道連接處墊料應選用石棉板,石棉橡膠板,氟塑料,浸石墨的石棉繩等,嚴禁使用橡膠墊。燃油管道法蘭及法蘭墊片法蘭是標準件,應根據管路輸送的介質、操作壓力和操作溫度進行選擇。常用為平焊法蘭和對焊法蘭。油管路法蘭墊片多數可用耐油橡膠石棉墊片,輸送航空汽油和噴氣燃料的管線應選用纏繞式墊片。閥門閥門的選用,應根據管路流程所要求的功能、管路輸送介質??赡艿淖畲髩毫Α⑹褂铆h境及各種閥門的特點,按照“滿足要求,安全可靠,經濟合理,操作維修方便”的原則,進行選擇。通常雙流向的管路應選用閘閥、球閥、蝶閥等無方向的閥門,要求快速啟閉的管路應選用球閥和蝶閥,要求可靠性好的管路應選用平板閘閥和球閥。應力計算管道壁厚計算熱力和氣體管道管道理論壁厚計算對于Dw/Dn≤承受內壓的熱力和氣體管道按下式計算理論壁厚按管道外徑確定時δ
=PDw/(2[σ]tη+P)mm()(2)按管道內經確定時δ
=PDw/(2[σ]tη+P)mm()上兩式中δ-管道計算壁厚mm;P-設計壓力MPa;Dw-管道外徑mm;[σ]t-管道在設計溫度t下的許用應力,MPa;η-許用應力修正系數,見下表。許用應力修正系數η表1無縫鋼管2對于單面焊接的螺旋縫焊接鋼管(按有關制造技術條件檢驗合格者)對于縱縫焊接鋼管(按有關制造技術條件檢驗合格者)手工電焊或氣焊3雙面焊接有坡口對接焊縫,100%無損探傷4有氬弧焊打底的單面焊接有坡口對接焊縫5無氬弧焊打底的單面焊接有坡口對接焊縫B,溶劑層下的自動焊6雙面焊接對接焊縫,100%無損探傷7單面焊接有坡口對接焊縫8單面焊接無坡口對接焊縫管道設計壁厚和名義壁厚δS=δ+C=δ+C1+C2mmδS-管道設計壁厚,mm;C-管道壁厚附加值,mm;C1-管道壁厚負偏差的附加值,mmC2-管道壁厚腐蝕裕度,mmδ-同前。管道名義壁厚δn指管道壁厚道設計壁厚向上圓整至鋼管標準規格的壁厚。即標注在設計圖紙上的壁厚。管道壁厚負偏差的附加值C1及管道壁厚腐蝕裕度C2管道壁厚負偏差附加值C1的確定。對于無縫鋼管按下式計算:C1=A1δmm()A1-管道壁厚負偏差系數,根據管道壁厚允許偏差%按表-1取用。管道壁厚負偏差系數表-1管道壁厚允許偏差%0-5-8-9-10-11-15A1δ-管道計算壁厚,mm;根據GB8163-87規定,無縫鋼管壁厚允許偏差如表-2無縫鋼管壁厚允許偏差表-2鋼管種類壁厚精確度普通級高級熱軋外徑≤57mm±15%-3~20mm+%-15%±%>20mm±%±%冷軋<1mm±±>1~3mm+15%-10%+12%-10%>3mm+12%-10%±10%對于縱縫、螺旋縫焊接鋼管,當焊接鋼管產品技術條件中已經提供壁厚負偏差百分數值時,則按計算無縫鋼管壁厚附加值的方法確定。當焊接鋼管產品技術條件中未提供壁厚負偏差百分數值時,壁厚附加值一般按下列數據取用:壁厚為及以下時C1=壁厚為6~7mm時C1=壁厚為8~25mm時C1=在任何情況下,計算采用的管道壁厚負偏差的附加值不得不小于。管道壁厚腐蝕裕度C2值的確定:(1)對于一般汽水管道,C2=0.(2)對于磨損或腐蝕較嚴重的管道,如估計到管道在使用中磨損或腐蝕速度超過a時,則C2應為運行年限內的總腐蝕量。(3)對煤氣、氧氣、鍋爐給水、鍋爐排污、工業水、給水再循環和腐蝕嚴重的凝結水等管道,還可適當增加壁厚。對于壓力不大于且溫度不大于250℃的無腐蝕性介質熱力管道及氣體管道,其常用無縫鋼管的管道名義壁厚和管道規格見表.按上表選擇管道時可不再進行壁厚應力計算。對于中、高壓乙炔管道所采用的管外徑及最小壁厚見表-1和表-2.火力發電廠汽水管道管道理論壁厚計算詳見DT/L5054-1996《火力發電廠汽水管道技術規定》“壁厚計算”()。其小型熱電站常用優質碳素結構鋼與合金鋼無縫鋼管規格與名義壁厚如表所示。根據選用的無縫鋼管規格與名義壁厚作為輸入數據的一部分,以《火力發電廠管道靜力計算方法及程序》(電力工業部電力建設總局一九八零年十月)中的等值剛度法管道靜力計算程序來驗算管道在工作狀態下,由內壓和持續外載(包括自重)作用產生的一次應力;管道由熱脹、冷縮和其它為宜受約束而產生的熱脹二次應力計算;管道在冷狀態及工作狀態下對固定支架的推力和力矩;工作狀態下各支吊點的荷重;根據各支吊點的熱位移和工作荷重,選擇彈簧并給出彈簧予壓縮值;管道由冷緊和彈簧附加力作用的位移值計算,以作為管道支吊架設計和安裝調整的一個依據。管道支架跨距計算按強度條件確定管道支架允許跨距管道自重彎曲應力不應超過管材的許用應力,以保證管道強度安全。對于連續敷設,均布荷載的水平直管,支架最大允許跨距下式計算。Lmax=m()式中Lmax-管道支架最大允許跨距,m;W-管道斷面抗彎矩,cm3Φ-管道橫向焊縫系數,見表[σ]t-鋼管熱態許用應力,MPa;q-管道單位長度計算荷載,N/m;q=管材種+保溫重+附加重,見《動力管道手冊》第六章,表6-1和表6-2。管道橫向焊縫系數表焊接情況Φ值手工有墊環對焊手工無墊環對焊手工雙面加強焊自動雙面焊自動單面焊按剛度條件確定管道支架允許跨距管道在一定跨距下總有一定的撓度,由管道自重產生的彎曲撓度不應超過支架跨距的(當管道坡度i0=~時),對于連續敷設均布荷載的水平直管支架最大允許跨距按式()計算。Lmax=(100EtJi0÷q)m式中q-管道單位長度計算荷載,N/m;q=管材種+保溫重+附加重,見《動力管道手冊》第六章,表6-1和表6-2。Et-計算溫度下鋼材彈性模數,MPa;J-管道斷面慣性矩,cm4;i0-管道坡度,i0=~。管道支架允許跨距的計算應按強度和剛度兩個條件進行,去兩者中較小值作為推薦的最大允許跨距。P=t=200℃保溫蒸汽管道最大允許跨距見表()。t=100℃保溫液體管道最大允許跨距見表()。不保溫管道最大允許跨距見表()保溫蒸汽管道最大允許跨距(P=t=200℃)表公稱通徑mm外徑×壁厚mm強度條件計算最大跨距剛度條件計算最大跨距m最大允許跨距推薦值m保溫結構容重kg/m3保溫結構容重kg/m3保溫結構容重kg/m31502503501502503501502503501522×32028×32532×33238×34045×320945057×6573×48089×4100108×4125133×4150159×.82200219×6250273×7300325×8350377×9400426×9450478×9500529×9600630×11注:1.管道橫向焊縫系數Φ=。2.管材許用應力[σ]t=101MPa(10號鋼)。3.鋼材彈性模數Et=×105MPa。4.管道坡度i0=。保溫液體管道最大允許跨距(t=100℃)表公稱通徑mm外徑×壁厚mm強度條件計算最大跨距剛度條件計算最大跨距m最大允許跨距推薦值m保溫結構容重kg/m3保溫結構容重kg/m3保溫結構容重kg/m31502503501502503501502503501522×32028×32532×33238×34045×35057×6573×48089×4100108×4125133×4150159×200219×6250273×7300325×8350377×9400426×9450478×9500529×9600630×11注:1.管道橫向焊縫系數Φ=。2.管材許用應力[σ]t=111MPa(Q235-A)。3.鋼材彈性模數Et=×105MPa。4.管道坡度i0=。不保溫管道最大允許跨距表公稱通徑mm外徑×壁厚mm氣體管最大允許跨距m液體管最大允許跨距m管道計算荷載N/m強度條件計算剛度條件計算推薦值管道計算荷載N/m強度條件計算剛度條件計算推薦值1522×32028×32532×33238×34045×35057×6573×48089×4100108×4125133×4150159×200219×6250273×7300325×8350377×9400426×9450478×9500529×9600630×11注:1.管道橫向焊縫系數Φ=。2.管材許用應力[σ]t=111MPa(10號鋼)。3.鋼材彈性模數Et=×105MPa。4.管道坡度i0=?;鹆Πl電廠汽水管道支吊架允許跨距的計算應按DL/T5054-1996《火力發電廠汽水管道設計技術規定》條(支吊架間距)要求進行。水平90°彎管兩支架間的管道展開長度,不應大于水平直管段上支架最大允許跨距的倍。煤氣管道支架允許跨距煤氣管道上沒有附加其他管道時的跨距計算按式(),(),()進行。L=(EJ/q)1/3m根據上式計算求得的L值再驗算管壁應力:σ=M/W=qL2/(8w)MPa()其σ值應≤。再驗算撓度:f=qL4/(1579J)cm()其f值應≤L/6式中J-斷面慣性矩,cm4,見表;W-斷面抗彎矩,cm3,見表;E-彈性模數,MPa;20℃,Q235-A,E=×106MPaM-彎矩,N·m;L-支架跨距,m;q-煤氣管道單位總荷重,N/m;q=(管材重+保溫重)×+附加荷載。附加荷載包括管內積水重,積污重,管外冰雪重,保溫材料厚度按巖棉計算δ=40mm。見《動力管道手冊》第六章,表6-12.無附加荷載時冷煤氣管道支架跨距見表。附加20%和50%荷載時冷煤氣管道支架跨距見表和表。煤氣管道上附加其它管道時(如煤氣管道上附加蒸汽或氧氣等管道)的跨距計算當煤氣管道上附加其它管道在支架間有六個以上支承點時,附加管的荷載按均布荷載加煤氣管荷載考慮,當少于六個支承點時,則應計算附加管后的附加彎矩和撓度,以校核總的彎曲應力和撓度不超過允許范圍,即:σ=∑M/W≤∑f≤L/6。總彎矩和總撓度為煤氣管道及各附加荷載分別計算值的代數和。附加管后的附加彎矩和撓度按《動力管道手冊》第六章,表6-11計算。無附加荷載時冷煤氣管道支架跨距表外徑×壁厚mm斷面慣性矩cm4斷面抗彎矩cm3無保溫時跨距m有保溫時跨距m總荷載N/M最大跨距m斷面壓應力MPa總荷載N/m最大跨距m斷面壓力MPa108×4136251202366133×425839159×51665219×61920160273×64488329325×67653472377×610090535426×614630685529×6282001070630×6480801520720×6716501990820×61061002590920×615000032601020×620600060201120×627200048601220×635213057701320×754000082001420×765400092001520×7835000110001620×7982000121001720×71230000143001820×71434000157802020×8224700022250附加20%荷載時冷煤氣管道支架跨距表外徑×壁厚mm氣體管最大允許跨距m液體管最大允許跨距m附加荷載N/m總荷載N/m跨距m斷面壓應力MPa附加荷載N/m總荷載N/m跨距m斷面壓應力MPa108×42414531191133×43018439237159×4124950307219×67746589535273×6115688129777325×6123791142904377×61539161741039426×617110251931157529×620812502351412630×624514752771667720×627516533141863820×630618393432069920×634320501020×6441263827311220×651030791320×760836681420×764739031520×769641581720×787352171820×792255112020×810986600附加50%荷載時冷煤氣管道支架跨距表外徑×壁厚mm無保溫有保溫附加荷載N/m總荷載N/m跨距m斷面壓應力MPa附加荷載N/m總荷載N/m跨距m斷面壓應力MPa108×46018078235133×47623098294159×104312127382219×6193581226677273×6284858323971325×63049713531118377×638211474311294426×642212754811442529×652015595881765630×661818446862069720×668620597752334820×676522958632589920×685325601020×6109832951120×6118735701220×7128538541320×7153045891420×7162848841520×7173651971620×7207962271720×7217765311820×7229568942020×827468247管道應力驗算熱力管道應力鹽酸任務是:驗算管道在內壓、持續外載(包括自重和支吊架反力等)作用下產生的一次應力和由于熱脹冷縮及其位移受約束產生的二次應力(即熱脹當量應力)以判明所計算的管道是否安全、經濟、合理。管道內壓、持續外載作用下的一次應力驗算管道在工作狀態下,由內壓產生的折算應力不得大于鋼材在計算溫度下的基本許用應力。即σZS≤[σ]t(-1)式中[σ]t-管道在設計溫度t下的許用應力,MPa;σZS-內壓產生的折算應力,由式(-2)計算而得,MPa;σZS=P[Dw-(δn-C)]÷[2η(δn-C)](-2)式中P-設計壓力,MPa;Dw-管道外徑,mm;δn-管道名義壁厚,mm;η-許用應力修正系數,見表;C-管道壁厚附加值,mm。對于無縫鋼管和在產品技術條件中提供有壁厚負偏差百分數值的焊接鋼管,C按式-3計算:C=δnA1÷(1+A1)mm(-3)A1-管道壁厚負偏差系數,按表-1取用。對于壁厚符合條規定的管子,可不進行內壓折算應力的驗算。當已知驗算點的最小壁厚,進行校核驗算時,應以最小壁厚做(δn-C)代入公式(-2)進行計算。管道在工作狀態下,由內壓和吃去外載產生的一次應力不得大于鋼材在計算溫度下的基本許用應力。P(Dw-δn)÷(4δn)+σZHw+σw≤[σ]t(-1)式中σZhw-持續外載軸向應力,由式(-2)計算而得:σZhw=PZhw÷(100f)MPa(-2)PZHw-持續外載軸向力,N;f-管道斷面積,cm2;σw-持續外載當量應力,由式(-3)計算而得:σw=mMW÷(WΦ)MPa(-3)、MW-持續外載當量力矩,N·m;W-管道斷面抗彎矩,cm3;m-應力加強系數,見式(-4);m=÷(λ)2/3(-4)λ-尺寸系數,其計算方法見SDGJ6《火力發電廠汽水管道應力計算技術規定》第24條:Φ-環向焊縫系數,按下列取用:無墊環手工焊有墊環手工焊手工雙面加強焊自動單面焊對于按照《電力建設施工及驗收技術規范(火力發電廠承壓管道焊接篇)》檢驗合格的環向焊縫,焊縫系數按下列取用:對于碳素鋼和低合金鋼對于高鉻鋼當應力驗算點在各類彎管上或熱擠壓三通焊接三通支管與主管交叉點時,取Φ=1,當應力驗算在支管上時,宜將焊縫系數計算在內。持續外載產生的軸向應力和當量應力,是由自重(管子及附件重量、保溫結構重量,對于水管道還應包括水重)和支吊架反力產生的應力。有管道自重和支吊架摩擦力所產生的持續外載軸向應力及由管道自重所產生的持續外載彎曲應力的近似計算方法詳見SDGJ6《火力發電廠汽水管道應力計算技術規定》附錄四。管道由熱脹冷縮和其它位移受約束而產生的熱脹二次應力(即熱脹當量應力)不得大于按下式計算的許用應力范圍。即σf≤[σ]20+[σ]t()式中[σ]20-管道在20℃時的許用應力,MPa;[σ]t-管道在設計溫度t下的許用應力,MPa;σf-熱脹當量應力,取計算管系上危險斷面的應力值,MPa;σf=mM÷(WΦ)其中M-熱脹當量力矩,按全補償值和鋼材在20℃時的彈性模數計算,N·m;W-管道斷面抗彎矩,cm3;W=π(Dw4-Dn4)÷(32Dw)()Dw-管道外徑,cm;Dn-管道內徑,cm;m-應力加強系數,見式(-4);Φ-環向焊縫系數,(見第條)。若所計算的熱脹當量應力不滿足公式()的要求,但內壓和持續外載產生的一次應力低于[σ]t時,允許將未用足的這部分許用應力加在熱脹二次應力驗算的許用應力范圍內。此時,應準確計算由內壓和持續外載產生的應力。由內壓、持續外載和熱脹產生的最大合成應力,不得大于鋼管在20℃時與計算溫度下許用應力之和的倍。即σf≤[σ]20+[σ]t()式中σhc-內壓、持續外載和熱脹產生的合成應力,MPa;σhc=P(Dw-δn)÷(4δn)+σZhw+σw+σf()其余符號與第條、第條、第條相同。公式()中的各項,應取同一斷面的應力值。對于GC1(4)、GB2及其他危險性較大的管道,原則上應采用管道應力分析軟件進行應力及推力計算。對于P≤,t≤200℃的熱力管道,當DN≥250,且管道形狀復雜,則應以《火力發電廠管道靜力計算方法及程序》(電力工業部電力建設總局一九八零年十月)中的等值剛度法管道靜力計算程序來計算管道應力,管道對固定支架的推力和力矩。對于P≤,t≤200℃的熱力管道,當DN≤200時應盡量采用圖表或簡化公式來計算管道應力、管道對固定支架的推力和力矩。對于L形和Z形的平面管道Px=÷L2N(-1)Py=÷L2N(-2)Px、Py-固定點處管道沿X軸方向及Y軸方向推力,N;式中L-兩固定點間距,m;J-管道斷面慣性矩,cm4;見<動力管道手冊>表8-4;C-溫度縱合系數,見<動力管道手冊>圖8-7;Kx、Ky-管形系數,見<動力管道手冊>表8-5及表8-6;σb=÷LMPa(-3)σb-管道彎曲應力,MPa;Dw-管道外徑,cm;Kb-管形系數,見<動力管道手冊>表8-5及表8-6;對于立體管道Px(γ)=CJγ÷(510L2)N(-4)Py(ω)=CJω÷(510L2)N(-5)Pz(θ)=CJθ÷(510L2)N(-6)Px(γ)、Py(ω)、Pz(θ)-固定點處管道沿X、Y、Z軸方向的推力,N;L-管段長度,m;C-縱合系數,見<動力管道手冊>圖8-10;γ、ω、θ-管道固定點推力系數,見<動力管道手冊>圖8-12;J-管道斷面慣性矩,cm4;見<動力管道手冊>表8-4;σb=CDwG÷(100L)MPa(-7)σb-管道的最大彎曲應力,MPa;Dw-管道外徑,cm;G-管道應力系數a、b、c、d中的最大值,見<動力管道手冊>圖8-13;C、L同前。平面自然補償管段短臂長度計算L形直角彎自然補償,如圖(-1)所示。L1=(ΔLD÷300)1/2m(-1)式中ΔL—長臂L的熱伸長量,mm;D-管道外徑,mm。圖-1L形補償管段Z形折角彎自然補償,如圖(-2)所示。L3={6ΔtED÷[103[σbw](1+]}1/2m(-2)式中Δt-計算溫度,℃;E-管道材料的彈性模量,MPa;圖-2Z形自然補償管段D-管道外徑,mm;K-L1/L2;[σbw]-彎曲許用應力,MPa。空間自然補償管道的近似驗算,如圖()所示。圖空間自然補償管段空間立體管段其自然補償能力是否滿足要求,可按式()計算判別。DNΔL÷(L-U)2≤()式中DN-管道公稱直徑,mm;ΔL-管道三個方向熱伸長的向量和,cm;L-管道展開長度,m;U-管道兩端固定點之間的直線距離,m;式()的使用條件:(1)一根管道,管材直徑一致;(2)兩端必須是固定支架;(3)中間無限位支吊架;(4)無分支管。矩(方)形補償器的選擇常用的如圖()所示的四種類型,矩形補償器安裝時一般必須予拉伸,予拉伸值:當介質溫度250℃以下時,為計算熱伸長量的50%;當介質溫度250~400℃時,為計算熱伸長量的70%。矩形補償器選擇見表。矩形補償器彈性力計算矩形補償器的彈性力PK按式()計算:PK=98[σbw]W÷HN()式中[σbw]-管道許用彎曲應力,MPa;W-管道斷面抗彎力矩,cm3;H-補償器外伸臂長度,cm。圖矩(方)形補償器矩形補償器選擇表補償能力ΔLmm型號公稱通徑DNmm20253240506580100125150200250外伸臂長H=a+2Rmm301234450530600580760760570630820820-670850850----------------------------------------------------------------501234570690790-6507508501060208309301120760870970114079088097010508609109801240930930980124010001000--------------------------------------751234680830980-790930106013508601020112014109201070122014309501080118014501050115012201450110012001250135012201300135014501380138014501530153015301600165018001800--------------10012347809701140--91010701250160098011701360170010501240163017801100125014501700120013301470171012701400150017201400153016001730159016701750184017301830183019802050210021002100-2300---1501234--------110013301560--126014501700--12701540180020701310155018302170140016601870220015701760
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