《燃煤电厂四大管道设计选用导则》.docx

1、燃煤电厂四大管道设计选用导则燃煤电厂四大管道设计选用导则LT 前 言随着火力发电技术的不断发展，中国电力投资集团公司（以下简称集团公司）新建火力发电机组已经从300MW、600MW管道发展机组亚临界参数发展到600MW超临界、600MW超超临界、1000MW超超临界参数，四大管道材质和规格系列也随着不断变化，新的材料、新的管道规格设计选型不断出现。通过对四大管道的材质和规格系列进行统一，可以充分发挥集团公司集中打捆招标采购的优势，并为项目间四大管道调剂使用创造条件，也可使前期项目剩余的管道能够在后期的电厂建设中得到利用，从而有利于减低项目工程造价和节省建设成本。集团公司曾于2004年4月、20

2、07年3月、2008年3月和2009年5月四次主持召开了在建工程四大管道设计协调会，形成并不断完善了集团公司四大管道材质和规格系列。并在上述四次会议成果的基础上编制了中国电力投资集团公司火力发电机组四大管道设计选用指导意见。随着新的机型和设计参数不断出现，新材料的运用和使用经验的不断积累，各种类型机组四大管道材质和规格系列将根据需要进一步完善。本导则由集团公司火电部组织编制，是集团公司企业技术标准系列之一本导则由集团火电部提出。本导则由集团火电部起草。本导则由集团火电部归口。本导则主要起草人：。本导则所代替标准的历次版本发布情况：火力发电厂四大管道设计选用导则1 范围本导则适用于指导集团公司各

3、单位承担的火力发电厂四大管道设计参数、规格及材料的选用。如用户因参数有特殊要求，可按更高标准执行或有关各方协商解决。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。（1）ASTM A335 高温用铁素体无缝钢管标准规程（Standard Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High Temperature Service ）（2）ASTM/ASME A672中温高压条件下使用的电熔焊管技术规范

4、（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）EN10216-2 承压用无缝钢管（Seamless Steel Tubes f

5、or 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）ASME B31.1 Power Piping (AN AMERICAN NATIONAL

6、 STANDARD)（7）DL/T5366 火力发电厂汽水管道应力计算技术规程（8）GB50764-2012 电厂动力管道设计规范 （9）电顾发电200622号关于印发超临界和超超临界机组四大管道规格设计研讨专题会议纪要的通知 中国电力工程顾问集团公司文件（10）电顾发电20081033号 关于印发火力发电厂超（超）临界机组四大管道设计专题研讨会纪要的通知，中国电力工程顾问集团公司文件（11）工程综合200817号 关于印发集团公司部分在建工程四大管道设计协调会会议纪要的通知 中国电力投资集团公司部门文件（12）工程综合200817号 关于印发贵溪等5个工程四大管道设计协调会意见的通知 中国电

7、力投资集团公司部门文件（13）中国电力投资集团公司火力发电机组四大管道设计选用指导意见3 定义与术语3.1 管道piping由管道组成件和管道支吊装置等组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动。3.2 管道系统piping system按流体与设计条件划分的多根管道连接成的一组管道，简称管系。3.3 内径管inside diameter controlled pipe以控制内径尺寸为标准生产的管道3.4 外径管outside diameter controlled pipe以控制外径尺寸为标准生产的管道3.5 电熔焊管Electric-Fusion-Welded Pipe纵向

8、对接焊缝采用人工或自动电弧焊熔接而成的管道。3.6 最小壁厚minimum wall thickness考虑承压强度和腐蚀余量等的计算厚度。3.7 公称壁厚normal wall thickness在最小壁厚的基础上,按照管子标准规格取用的壁厚，又称名义壁厚4 符号、代号和缩略语ID 管子内径，标识以内径为基准的钢管OD 管子外径，标识以外径为基准的钢管Sm 为直管的最小壁厚。AWT 为直管的平均壁厚5 设计参数5.1 亚临界、超临界机组a）主蒸汽管道的设计压力可取用锅炉最大连续蒸发量下过热器出口的工作压力。b）主蒸汽管道的设计温度和其它管道的设计参数按火力发电厂汽水管道应力计算技术规程（DL

9、T 53662006）执行。5.2 超超临界机组a）主蒸汽管道的设计压力可取用主汽门进口处设计压力的105%（主汽门进口处设计压力为汽轮机额定进汽压力的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的管道压降，二者取大值。b）主蒸汽管道的设计温度和其它管道的设计参数按火力发电厂汽水管道应力计算技术规程（DLT 53662006）执行。6 管道材质规格选型6.1 管道材料6.1.1 300MW、330MW（350MW）、600MW亚临界机组a）主蒸汽管道采用ASTM A335 P91材料。b）再热热段蒸汽管道采用ASTM A335 P22材料。c）再热冷段蒸汽管道当设计温度415

10、时，采用ASTM A672 B70 CL32材料，当设计温度415时，采用ASTM A691 1 Cr CL22材料（或性能相当的其他管材）。d）高压给水管道高压给水管道采用EN 10216-2标准的15NiCuMoNb5-6-4材料。6.1.2 350MW、600MW、660MW超临界机组或超临界空冷机组a）主蒸汽管道和再热热段蒸汽管道采用ASTM A335 P91材料。b）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 1 Cr CL22材料（或性能相当的其他管材）。c）高压给水管道高压给水管道采用EN 1021

11、6-2标准的15NiCuMoNb5-6-4材料。6.1.3 600MW、660MW、1000MW超超临界机组a）主蒸汽管道和再热热段蒸汽管道采用ASTM A335 P92材料。b）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 1 Cr CL22材料（或性能相当的其他管材）。c）高压给水管道高压给水管道采用EN 10216-2标准的15NiCuMoNb5-6-4材料。6.1.4 四大管道材料特性数据见附表1。6.2 许用应力a）A335P92材料的许用应力推荐采用附表1中的数据，附表1的数值是根据EN10216-2：

12、2002+A2:2007标准中X10CrMoVNb9-2规定的强度数值（该强度值与ECCC-2005中的数值相同）及火力发电厂汽水管道应力计算技术规程中的安全系数确定。b）除A335P92材料以外，采用美国管材时，许用应力取用ASME B31.1-2007附录A的许用应力值；德国管材按EN10216-2的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的安全系数确定许用应力。c）A672 B70 CL32、A691 1 Cr CL22、A335P91、A335P22材料的许用应力采用ASME B31.1-2007规定的数值（见附表1）。6.3 管道尺寸和重量公差表1内径管内径偏差(mm)壁厚

13、偏差(mm)重量偏差(kg)圆度(%)直度(mm)美国WG管道152.4ID304.8：2.362/0304.8ID558.8：3.175/0558.8ID762：3.962/0ID762：4.750/0保证最小壁厚不小于公称壁厚+6%/-6%给定重量（也可按照+16%/0%公称重量）距管道两端头150mm 以外的圆度：OD/AWT15：1.5% 15OD/AWT18：2% OD/AWT18：2.5% 距管道两端头150mm 以内的圆度：1.5%主蒸汽管道3048mm毫米范围内直度不大于3.2mm，整管不大于6.35 mm；再热热段管道3048mm毫米范围内直度不大于6.35mm，整管不大于1

14、2.7 mm；法国瓦卢瑞克管道同上+3/-0/1%3048mm毫米范围内直度不大于3.2mm，整管不大于6.35 mm说明：管道支吊架应考虑管道内径和壁厚的正偏差，一般情况下应根据管道的实际外径调整管道支吊架的管部尺寸。表2 外径管直径范围外径偏差不同壁厚/外径条件下壁厚偏差0.0250.0250.050.050.10.1219.11%或0.5mm(取大值)12.5%或0.4mm（(取大值)219.1355.620%15%12.5%10%355.620%15%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+标准/-0.31%

15、3048mm毫米范围内直度不大于3.2mm，整管不大于6.35 mm说明：电熔焊管的壁厚正偏差应不大于外径管对应的壁厚正偏差。6.4 四大管道（直管）规格6.4.1 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的要求加厚管道壁厚，即：表4 弯管推荐壁厚表弯曲半径推荐的弯管最小壁厚6倍管子外径1.06Sm5倍管子外径1.08Sm4倍管子外径1.14Sm3倍管子外径1.25Sm6.4.2 使用附录B的说明a）应注意核对具体工程四大管道的设计参数，以及所采用的材料标准、管径和壁厚偏差进行核算。b）对于设

16、计温度在600及以上的主蒸汽、再热热段管道壁厚计算可适当考虑氧化腐蚀裕度。建议取1.6mm。c）对于内径控制无缝管（主汽、再热热段），考虑焊接C值的对口裕量，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设计技术规定（DLT 50541996）求取计算壁厚，焊接对口裕量通过计算壁厚向上靠标准壁厚系列考虑，一般为2.5mm左右，安装时应保证对口处管道壁厚不小于最小壁厚。e）对于电熔焊管（再热冷段），口径较大，增加壁厚有利于增加管道刚度，对口裕量较外径无缝管适当加大。f）高压旁路入口管道建议尽可能选用与主蒸汽管道支管相同的材质和规格。g）低压旁路入口管

17、道建议尽可能选用与再热热段管道支管相同的材质和规格。h）高压旁路出口管道建议尽可能选用与再热冷段管道支管相同的材质和规格。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）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)20117.9202112011.6343114.5502105011.8371114.510020710012.1399114.515020315012.4427114.520019920012.748293.825019525013.051074.530019130013.353855.2350187

18、35013.656639.340018240013.859326.245017545014.1-50016550014.3-55015355014.6-60013760014.8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/)20167.5202132010.4260166.2502125010.6316163.410020910010.8343161.315020515011.1371157.920020120011.3399153.125019725011.5427146.930019330011.745414

19、0.035018935011.8482131.740018540012.0510122.745018145012.2538112.450017650012.356696.5(S3”)88.9(S3”)55017155012.559371.0(S3”)66.2(S3”)60016460012.662148.365015665012.864929.6-表A.3 A335P92（EN10216-2：2002+A2:2007）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/)20206.7202175010.6510206.710021410010.7520156.715

20、021115010.9530145.320020720011.1540134.725020425011.2550124.730020030011.4560114.735019835011.5570104.740019140011.758094.745018745011.959084.750018250012.060075.355017655012.261066.760017060012.362058.065016465012.563050.0-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)20137.

21、9202022011.6260137.9502005011.8316133.810019710012.1343129.615019415012.4371124.820019020012.7399102.025018825013.042782.730018430013.3-35017835013.6-40017140013.8-45016145014.1表A.5 A6911CrCL22 （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/mm2)20117.9202052011.6343117.9502045011.8371

22、117.910020110012.1399117.915019715012.4427115.820019320012.7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)454113.125019025013.048294.530018630013.351064.135018135013.653843.440017640013.856629.045017045014.1-50016050014.3-55014855014.6表A.6 15NiCuMoNb5-6-4(WB36)壁厚小于80mm（EN 102162）温度许用应力温度弹性模量温度平均线胀系数(Mpa

23、)(kN/mm2)(10-6/)20203.32021110012.2200203.310020620012.9250203.320020030013.4300203.330019240014.0350203.340018450014.3400203.3500175-410203.3-420203.3-430200.0-440182.0-450163.3-460140.0-470116.7-48092.7-49069.3-50046.0-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 300MW亚临界机组(主蒸汽管道设计温度546，再热热段管道设计温度546)序号名称规格材质

24、一主蒸汽管道系统1主蒸汽主管ID368.340A335P912主蒸汽支管ID27330A335P91二再热热段管道系统1再热热段主管ID69933.5A335P222再热热段支管ID50824.8A335P22三再热冷段管道系统1再热冷段主管OD 812.822.23A672B70CL322再热冷段支管OD 558.816A672B70CL32四高压给水管道系统1给水主管OD355.625.415NiCuMoNb5-6-42给水支管OD244.52015NiCuMoNb5-6-4表B.2 330MW（350MW）亚临界机组(主蒸汽管道设计温度546，再热热段管道设计温度546)序号名称规格材质

25、一主蒸汽管道系统1主蒸汽主管ID38741A335P912主蒸汽支管ID27330A335P91二再热热段管道系统1再热热段主管ID73741A335P222再热热段支管ID52129A335P22三再热冷段管道系统1再热冷段主管OD 863.625A672B70CL322再热冷段支管OD 609.616A672B70CL32四高压给水管道系统1给水主管OD406.43015NiCuMoNb5-6-42给水支管OD244.52015NiCuMoNb5-6-4表B.3 350MW超临界空冷、供热、空冷供热机组(主蒸汽管道设计温度576，再热热段管道设计温度574)序号名称规格材质一主蒸汽管道系统

26、1主蒸汽主管ID33060A335P912主蒸汽支管ID23544A335P91二再热热段管道系统1再热热段主管ID67928A335P912再热热段支管ID47020A335P91三再热冷段管道系统1再热冷段主管OD 76222A672B70CL322再热冷段支管OD 50816A672B70CL32四高压给水管道系统1给水主管OD406.44515NiCuMoNb5-6-42给水支管OD2732815NiCuMoNb5-6-4表B.4 600MW亚临界空冷机组(主蒸汽管道设计温度546，再热热段管道设计温度546)序号名称规格材质一主蒸汽管道系统1主蒸汽主管ID49553A335P912主蒸汽支管ID34938A335P91二再热热段管道系统1再热热段主管ID95350A335P222再热热段支管ID7374