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1、 燃煤电厂超超临界机组 四大管道设计选用 中国水利电力物资有限企业 目 录 前 言 错误！未定义书签。 1 范围 错误！未定义书签。 2 规范性引用文献 2 3 定义与术语 2 4 符号、代号和缩略语 3 5 设计参数 3 6
2、 管道材质规格选型 3 附录A（资料性附录）四大管道特性数据 7 附录B（规范性附录）火力发电厂推荐四大管道材质和规格系列 10 燃煤电厂超超临界机组四大管道设计选用 1 规范性引用文献 下列文献对于本文献应用是必不可少。但凡注日期引用文献，仅注日期版本合用于本文献。但凡不注日期引用文献，其最新版本（包括所有修改单）合用于本文献。 （1）ASTM A335 高温用铁素体无缝钢管原则规程（Standard Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High Temperature Service ）
3、 （2）ASTM/ASME A672中温高压条件下使用电熔焊管技术规范（Specification for Electric-Fusion-Welded Steel Pipe for High pressure Service at Moderate Temperature） （3）ASTM/ASME A691高温高压条件下电熔碳钢和合金钢技术规范（Specification for Carbon and Alloy Steel Pipe ,Electric-Fusion-Welded for High- pressure Service at High Temperature） （4）
4、EN10216-2 承压用无缝钢管（Seamless Steel Tubes for Pressure Purposes Technical Delivery Condition. Part2:Non-alloy and alloy steel tubes with specified elevated temperature properties） （5）ASTM A999/ A999M 合金和不锈钢管道通用规范（Standard Specification for General Requirements for Alloy and Stainless Steel Pipe） （6）
5、ASME B31.1 Power Piping (AN AMERICAN NATIONAL STANDARD) （7）DL/T5366 火力发电厂汽水管道应力计算技术规程 （8）GB50764- 电厂动力管道设计规范 2 定义与术语 2.1 管道piping 由管道构成件和管道支吊装置等构成，用以输送、分派、混合、分离、排放、计量或控制流体流动。 2.2 管道系统piping system 按流体与设计条件划分多根管道连接成一组管道，简称管系。 2.3 内径管inside diameter controlled pipe 以控制内径尺寸为原则生产管道 2.4
6、 外径管outside diameter controlled pipe 以控制外径尺寸为原则生产管道 2.5 电熔焊管Electric-Fusion-Welded Pipe 纵向对接焊缝采用人工或自动电弧焊熔接而成管道。 2.6 最小壁厚minimum wall thickness 考虑承压强度和腐蚀余量等计算厚度。 2.7 公称壁厚normal wall thickness 在最小壁厚基础上,按照管子原则规格取用壁厚，又称名义壁厚 3 符号、代号和缩略语 ID 管子内径，标识以内径为基准钢管 OD 管子外径，标识以外径为基准钢管 Sm 为直管最小壁厚。
7、 AWT 为直管平均壁厚 4 设计参数 4.1 主蒸汽管道设计压力可取用主汽门进口处设计压力105%（主汽门进口处设计压力为汽轮机额定进汽压力105%），或取用主汽门进口处设计压力加锅炉过热器出口至主汽门管道压降，两者取大值。 4.2 主蒸汽管道设计温度和其他管道设计参数按《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程》（DL／T 5366－）执行。 5 管道材质规格选型 5.1 600MW、660MW、1000MW超超临界机组管道材料选择 5.1.1 主蒸汽管道和再热热段蒸汽管道 采用ASTM A335 P92材料；当热段蒸汽管道采用A335 P91材料时，应在运行中加强金属监督。
8、 5.1.2 再热冷段蒸汽管道 当设计温度≤415℃时，采用ASTM A672 B70 CL32材料，当设计温度>415℃时，采用ASTM A691 1¼ Cr CL22材料（或性能相称其他管材）。 5.1.3 高压给水管道 高压给水管道采用EN 10216-2原则15NiCuMoNb5-6-4材料。 5.1.4 四大管道材料特性数据见附表1。 5.2 许用应力 5.2.1 A335P92材料许用应力推荐采用附表1中数据，附表1数值是根据EN10216-2：+A2:原则中X10CrMoVNb9-2规定强度数值（该强度值与ECCC-中数值相似）及《火力发电厂汽水管道应力计算技术
9、规程》中安全系数确定。 5.2.2 除A335P92材料以外，采用美国管材时，许用应力取用ASME B31.1-附录A许用应力值；德国管材按EN10216-2强度指标和《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程》中规定安全系数确定许用应力。 5.2.3 A672 B70 CL32、A691 1¼ Cr CL22、A335P91、A335P22材料许用应力采用ASME B31.1-规定数值（见附表1）。 5.3 管道尺寸和重量公差 表1内径管 内径偏差(mm) 壁厚偏差(mm) 重量偏差(kg) 圆度(%) 直度(mm) 美国WG管道 152.4＜ID≤304.8：2.3
10、62/0 304.8＜ID≤558.8：3.175/0 558.8＜ID≤762：3.962/0 ID＞762： 4.750/0 保证最小壁厚不不不小于公称壁厚 +6%/-6%给定重量（也可按照+16%/0%公称重量） 距管道两端头150mm 以外圆度： OD/AWT≤15：≤1.5% 15＜OD/AWT≤18：≤2% OD/AWT＞18：≤2.5% 距管道两端头150mm 以内圆度：≤1.5% 主蒸汽管道3048mm毫米范围内直度不不小于3.2mm，整管不不小于6.35 mm； 再热热段管道3048mm毫米范围内直度不不小于6.35mm，整管不不小于12.7
11、mm； 法国瓦卢瑞克管道 同上 +3/-0 / ≤1% 3048mm毫米范围内直度不不小于3.2mm，整管不不小于6.35 mm 阐明：管道支吊架应考虑管道内径和壁厚正偏差，一般状况下应根据管道实际外径调整管道支吊架管部尺寸。 表2 外径管 直径范围 外径偏差 不一样壁厚/外径条件下壁厚偏差 ≤0.025 0.025～0.05 0.05～0.1 ＞0.1 ≤219.1 ±1%或±0.5mm(取大值) ±12.5%或±0.4mm（(取大值) 219.1～355.6 ±20% ±15% ±12.5% ±10% ≥355.6 ±20% ±15%
12、±12.5% +15%/-10% 表3 电熔焊管 外径偏差(mm) 壁厚偏差(mm) 圆度(%) 直度(mm) 所有厂商 ±0.5%OD +原则/-0.3 ≤1% 3048mm毫米范围内直度不不小于3.2mm，整管不不小于6.35 mm 阐明：电熔焊管壁厚正偏差应不不小于外径管对应壁厚正偏差。 5.4 四大管道（直管）规格 5.4.1 四大管道（非弯管用直管）推荐规格 根据上述原则，四大管道（非弯管用直管）推荐规格见附录B。对于弯管材料，应按照《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程》规定加厚管道壁厚，即： 表4 弯管推荐壁厚表 弯曲半径 推荐弯管最小壁厚
13、 ≥6倍管子外径 1.06Sm 5倍管子外径 1.08Sm 4倍管子外径 1.14Sm 3倍管子外径 1.25Sm 5.4.2 使用附录B阐明 a）应注意查对详细工程四大管道设计参数，以及所采用材料原则、管径和壁厚偏差进行核算。 b）对于设计温度在600℃及以上主蒸汽、再热热段管道壁厚计算可合适考虑氧化腐蚀裕度。提议取1.6mm。 c）对于内径控制无缝管（主汽、再热热段），考虑焊接C值对口裕量，壁厚按：最小壁厚＋0.5×（内径偏差＋0.25）。 d）对于外径无缝管（给水），按《火力发电厂汽水管道应力计算技术规程》（DLITDL/5366-）求取计算壁厚,为满足焊接对口规
14、定，取用壁厚在计算壁厚基础上加2.5Smm左右后靠原则壁厚系 ，安装时应保证对口处管道壁厚不不不小于最小壁厚。 e）对于电熔焊管（再热冷段），口径较大，增长壁厚有助于增长管道刚度，对口裕量较外径无缝管合适加大。 f）高压旁路入口管道提议尽量选用与主蒸汽管道支管相似材质和规格。 g）低压旁路入口管道提议尽量选用与再热热段管道支管相似材质和规格。 h）高压旁路出口管道提议尽量选用与再热冷段管道支管相似材质和规格。 5.5 单管设计与双管设计 对于600MW及660MW超超临界机组，根据我们近些年参与项目，常规大部分选用单管设计。首先，单管设计在管道布置上更灵活，空间占用相对来说少某些；
15、另首先，大体上来说，采用单管设计较双管设计，经济性要好某些。近几年，我们参与双管设计项目，以银星两台机为例，内径管大概需要资金5300万元左右，而单管神华焦作、鹤壁鹤淇项目两台机内径管资金大概在4500~4700万元左右。 当然，上述结论对某个详细项目也并不是绝对。 对于参数较高超超临界机组，由于参数较高，若采用单管设计，则壁厚会靠近甚至超过110MM，而既有资料中，均查不到对应壁厚许用应力值，并且，伴随壁厚增长，推力变大，有也许计算不过去，等等，因而，这种状况下，提议采用双管设计。 附录A (资料性附录) 四大管道材料特性数据 表A.1 A335P22（ASME B31.1）
16、 温度℃ 许用应力 温度℃ 弹性模量 温度℃ 平均线胀系数 (Mpa) (kN/mm2) (10-6/oC) 20 117.9 20 211 20 11.6 343 114.5 50 210 50 11.8 371 114.5 100 207 100 12.1 399 114.5 150 203 150 12.4 427 114.5 200 199 200 12.7 482 93.8 250 195 250 13.0 510 74.5 300 191 300 13.3 538 55.2 3
17、50 187 350 13.6 566 39.3 400 182 400 13.8 593 26.2 450 175 450 14.1 - - 500 165 500 14.3 - - 550 153 550 14.6 - - 600 137 600 14.8 表A.2 A335P91（ASME B31.1） 温度℃ 许用应力 温度℃ 弹性模量 温度℃ 平均线胀系数 (Mpa) (kN/mm2) (10-6/℃) 20 167.5 20 213 20 10.4 260 166.2 50 2
18、12 50 10.6 316 163.4 100 209 100 10.8 343 161.3 150 205 150 11.1 371 157.9 200 201 200 11.3 399 153.1 250 197 250 11.5 427 146.9 300 193 300 11.7 454 140.0 350 189 350 11.8 482 131.7 400 185 400 12.0 510 122.7 450 181 450 12.2 538 112.4 500 176
19、500 12.3 566 96.5(S≤3”) 88.9(S＞3”) 550 171 550 12.5 593 71.0(S≤3”) 66.2(S＞3”) 600 164 600 12.6 621 48.3 650 156 650 12.8 649 29.6 - - - - 表A.3 A335P92（EN10216-2：+A2:） 温度℃ 许用应力 温度℃ 弹性模量 温度℃ 平均线胀系数 (Mpa) (kN/mm2) (10-6/℃) 20 206.7 20 217 50 10.6 510 206.7
20、100 214 100 10.7 520 156.7 150 211 150 10.9 530 145.3 200 207 200 11.1 540 134.7 250 204 250 11.2 550 124.7 300 200 300 11.4 560 114.7 350 198 350 11.5 570 104.7 400 191 400 11.7 580 94.7 450 187 450 11.9 590 84.7 500 182 500 12.0 600 75.3 550 1
21、76 550 12.2 610 66.7 600 170 600 12.3 620 58.0 650 164 650 12.5 630 50.0 - - - - 表A.4 A672B70CL32（ASME B31.1） 温度℃ 许用应力 温度℃ 弹性模量 温度℃ 平均线胀系数 (Mpa) (kN/mm2) (10-6/oC) 20 137.9 20 202 20 11.6 260 137.9 50 200 50 11.8 316 133.8 100 197 100 12.1 343 129.6
22、 150 194 150 12.4 371 124.8 200 190 200 12.7 399 102.0 250 188 250 13.0 427 82.7 300 184 300 13.3 - - 350 178 350 13.6 - - 400 171 400 13.8 - - 450 161 450 14.1 表A.5 A6911¼CrCL22 （ASME B31.1）(A387Class1) 温度℃ 许用应力 温度℃ 弹性模量 温度℃ 平均线胀系数(10-6/oC) (Mpa) (kN/
23、mm2) 20 117.9 20 205 20 11.6 343 117.9 50 204 50 11.8 371 117.9 100 201 100 12.1 399 117.9 150 197 150 12.4 427 115.8 200 193 200 12.7 温度℃ 许用应力 温度℃ 弹性模量 温度℃ 平均线胀系数(10-6/oC) (Mpa) (kN/mm2) 454 113.1 250 190 250 13.0 482 94.5 300 186 300 13.3 510 64.
24、1 350 181 350 13.6 538 43.4 400 176 400 13.8 566 29.0 450 170 450 14.1 - - 500 160 500 14.3 - - 550 148 550 14.6 表A.6 15NiCuMoNb5-6-4(WB36)壁厚不不小于80mm（EN 10216－2） 温度℃ 许用应力 温度℃ 弹性模量 温度℃ 平均线胀系数 (Mpa) (kN/mm2) (10-6/℃) 20 203.3 20 211 100 12.2 200 203.3 100
25、 206 200 12.9 250 203.3 200 200 300 13.4 300 203.3 300 192 400 14.0 350 203.3 400 184 500 14.3 400 203.3 500 175 - - 410 203.3 - - - - 420 203.3 - - - - 430 200.0 - - - - 440 182.0 - - - - 450 163.3 - - - - 460 140.0 - - - - 470 116.7
26、 - - - - 480 92.7 - - - - 490 69.3 - - - - 500 46.0 - - - - 附录B （规范性附录） 火力发电厂推荐四大管道材质和规格系列 表B.1 660MW超超临界机组 (主蒸汽管道设计温度610℃，压力27.46MPa;再热热段管道设计温度608℃,压力5.773MPa;) 序号 名称 规格 材质 一 主蒸汽管道系统 1 主蒸汽主管 ID425×103 A335P92 2 主蒸汽支管 ID292×73 A335P92 二 再热热段管道系统 1 再热热段主管
27、 ID908×44 A335P92 2 再热热段支管 ID641×32 A335P92 三 再热冷段管道系统 1 再热冷段主管（阀前） OD1016×38 A672B70CL32 2 再热冷段支管（阀前） OD711×28 A672B70CL32 3 再热冷段主管(阀后) Ф1016×35 A691Gr.11/4CrCL22 4 再热冷段支管(阀后) Ф711×25 A691Gr.11/4CrCL22 四 高压给水管道系统 1 给水主管 OD508×55 15NiCuMoNb5-6-4 2 给水汽泵出口管 OD355.6
28、×40 15NiCuMoNb5-6-4 3 给水电泵出口管 OD273×28 15NiCuMoNb5-6-4 表B.2 1000MW超超临界机组（上海电气） (主蒸汽管道设计温度610℃，再热热段管道设计温度608℃) 序号 名称 规格 材质 一 主蒸汽管道系统 1 主蒸汽主管（1/2） ID356×94 A335P92 2 主蒸汽支管（1/4） ID254×68 A335P92 二 再热热段管道系统 1 再热热段主管(1/2) ID699×43 A335P92 2 再热热段支管(1/4) ID495×31 A335P92 三
29、再热冷段管道系统 1 再热冷段主管 OD1168×42 A691 1¼ Cr CL22 2 再热冷段支管 OD813×30 A691 1¼ Cr CL22 四 高压给水管道系统 1 给水主管 OD610×65 15NiCuMoNb5-6-4 2 给水支管（阀后） OD457×50 15NiCuMoNb5-6-4 3 给水支管（阀前） OD457×60 15NiCuMoNb5-6-4 表B.3 1000MW超超临界机组（东方、哈尔滨） (主蒸汽管道设计温度610℃，再热热段管道设计温度608℃) 序号 名称 规格 材质 一 主蒸
30、汽管道系统 1 主蒸汽主管（1/2） ID368×92 A335P92 2 主蒸汽支管（1/4） ID260×66 A335P92 二 再热热段管道系统 1 再热热段主管（1/2） ID749×38 A335P92 2 再热热段支管（1/4） ID527×28 A335P92 三 再热冷段管道系统 1 再热冷段主管 OD1219×42 A672B70CL32 2 再热冷段支管 OD863.6×30 A672B70CL32 四 高压给水管道系统 1 给水主管 OD660×65 15NiCuMoNb5-6-
31、4 2 给水支管 OD457×50 15NiCuMoNb5-6-4 3 给水支管 OD355.6×40 15NiCuMoNb5-6-4 读书好处 1、行万里路，读万卷书。 2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 3、读书破万卷，下笔如有神。 4、我所学到任何有价值知识都是由自学中得来。——达尔文 5、少壮不努力，老大徒悲伤。 6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿 7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
32、 8、读书要三到：心到、眼到、口到 9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。 10、一日无书，百事荒废。——陈寿 11、书是人类进步阶梯。 12、一日不读口生，一日不写手生。 13、我扑在书上，就像饥饿人扑在面包上。——高尔基 14、书到用时方恨少、事非通过不知难。——陆游 15、读一本好书，就如同和一种崇高人在交谈——歌德 16、读一切好书，就是和许多崇高人谈话。——笛卡儿 17、学习永远不晚。——高尔基 18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向 19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子 20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才能。——培根
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