SDGJ6-90 火力发电厂汽水管道应力计算技术规定.doc

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1、火 力 发 电 厂 汽水管道应力计算技术规定 SDGJ690 主编部门：能源部华东电力设计院 批准部门：能源部电力规划设管理局 施行日期：1991年3月1日 能源部电力规划设计管理局 关于颁发SDGJ690火力发电厂汽水管道 应力计算技术规定的通知 (90)电规技字第44号 为适应电力建设发展的需要，我局委托华东电力设计院对原SDGJ678火 力发电厂汽水管道应力计算技术规定进行了修订。经组织审查，现批准颁发 SDGJ690火力发电厂汽水管道应力计算技术规定为行业标准，自1991年3 月1日起执行，原颁发的SDGJ678火力发电厂汽水管道应力计算技术规定 同时停止执行。 各单位在执行过程中如发

2、现不妥或需要补充之处，请随时函告我局及负责日常 管理工作的华东电力设计院。 1990年5月5日 使用符号的单位和意义 续表 第一章 总 则 第1.0.1条管道应力计算的任务是：验算管道在内压、自重和其他外载作用下 所产生的一次应力和在热胀、冷缩及位移受约束时所产生的二次应力，以判明所计 算的管道是否安全、经济、合理以及管道对设备的推力和力矩是否在设备所能安全 承受的范围内。 第1.0.2条本规定适用于以低碳钢、低合金钢和高铬钢为管材的火力发电厂汽 水管道的强度计算。 第1.0.3条管道的热胀应力按冷热态的应力范围验算。管道对设备的推力和力 矩按在冷状态下和在工作状态下可能出现的最大值分别进行验

3、算。 第1.0.4条恰当的冷紧可以减少管道运行初期的热态应力和管道对端点的热 态推力，并可减少管系的局部过应变。冷紧与验算的应力范围无关。 第1.0.5条进行管系的挠性分析时，可假定整个管系为弹性体。 第1.0.6条使用本规定进行计算的管道，其设计还应遵守火力发电厂汽水管 道设计技术规定。管道零件和部件的结构、尺寸、加工等，应符合汽水管道零 件及部件典型设计的要求。 第二章 钢材的许用应力 第2.0.1条钢材的许用应力，应根据钢材的有关强度特性取下列三项中的最小 值： /3，/1.5或(0.2%)/1.5，1.5 其中 钢材在20时的抗拉强度最小值(MPa)； 钢材在设计温度下的屈服极限最小值

4、(MPa)； (0.2%)钢材在设计温度下残余变形为0.2%时的屈服极限最小值(MP a)； 钢材在设计温度下的105h持久强度平均值(MPa)。 常用钢材的许用应力数据列于附录一。 对于未列入附录一的钢材，如符合有关技术条件可作为汽水管道的管材时，它 的许用应力仍按本条规定计算。 第三章 管道的设计参数 第3.0.1条管道的设计压力应按下列规定取用： 一、主蒸汽管道的设计压力，取用锅炉过热器出口的额定工作压力。 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。 二、再热蒸汽管道的设计压力，取用汽轮机最大计算出力工况(调节汽门全开， 简称VWO或VWO+5%OP)下热平衡

5、中高压缸排汽压力的1.15倍。对于再热器出 口联箱到汽轮机的部分，可减至再热器出口安全阀动作的最低整定压力。 三、汽轮机非调整抽汽管道的设计压力，取用汽轮机最大计算出力工况(VWO 或VWO+5%OP)下热平衡中该抽汽压力的1.1倍。 四、汽轮机调整抽汽管道、背压式汽轮机排汽管道和减压装置后蒸汽管道的设 计压力，分别取其最高工作压力。 五、与直流锅炉启动分离器连接的汽水管道的设计压力，取用各种运行工况中 可能出现的最高工作压力。 六、主给水管道设计压力的取用分两种情况： 1.对于设有不可调速电动给水泵的管道 从前置泵至主给水泵和从主给水泵出口至锅炉省煤器进口的管道，其设计压力 取用泵的特性曲线

6、最高点对应的压力与进水侧压力之和。 2.对于设有可调速给水泵的管道 (1)从给水泵出口至泵出口关闭阀的管道设计压力，取用泵在额定转速下特性 曲线最高点对应的压力与进水侧压力之和； (2)从泵出口关闭阀至锅炉省煤器进口的管道设计压力，取用泵在额定转速及 设计流量下泵出口压力的1.1倍与进水侧压力之和。 第3.0.2条管道的设计温度应按下列规定取用： 一、主蒸汽、高温再热蒸汽管道的设计温度，应分别取用锅炉额定蒸发量时过 热器、再热器出口的额定工作温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差值。温度偏 差值可取用5。 二、低温再热蒸汽管道的设计温度，可取用汽轮机最大计算出力工况(VWO或 VWO+5%OP)

7、下热平衡中高压缸的排汽参数，等熵求取管道在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。 三、汽轮机非调整抽汽管道的设计温度，可取用汽轮机最大计算出力工况(VWO 或VWO+5%OP)下热平衡中该抽汽参数，等熵求取管道在设计压力下的相应温度。 四、汽轮机调整抽汽管道、背压式汽轮机排汽管道和减温装置后蒸汽管道的设 计温度，分别取其最高工作温度。 五、与直流炉启动分离器连接的汽水管道的设计温度，取用各种运行工况中可 能出现的最高工作温度。 六、加热器后主给水管道的设计温度，取用被加热水的最高工作温度。 第四章 承受内压的管子壁厚计算 第4.0.1条直管最小壁

8、厚Sm应按下列规定计算： 一、按直管外径确定时： (4.0.1-1) 二、按直管内径确定时： (4.0.1-2) 以上两式中p设计压力(MPa)； Do管子外径(mm)； Di管子内径(mm)； 钢材在设计温度下的许用应力(MPa)； Y温度对计算管子壁厚公式的修正系数，对于碳钢、低合金钢和 高铬钢，480及以下时Y=0.4，510时Y=0.5，538及以 上时Y=0.7，中间温度的Y值，可按内插法计算； 考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度(mm)； 许用应力的修正系数，无缝钢管的=1.0，纵缝焊接钢管按有 关制造技术条件检验合格者，其值按表4.0.1取用，螺旋焊缝 钢管按SY503683

9、标准生产制作和无损检验合格者，=0.9 表 4.0.1 纵缝焊接钢管许用应力修正系数表 第4.0.2条直管计算壁厚Sc应按下列方法确定： (4.0.2-1) 式中C直管壁厚负偏差值(mm)。 一、对于热轧生产的无缝钢管，壁厚负偏差值可按下式确定： (4.0.2-2) 式中A直管壁厚负偏差系数，根据管子产品技术条件中规定的壁厚允许负偏 差(%)按表4.0.2取用。 二、对于按内径确定壁厚及采用热挤压生产的无缝钢管，壁厚负偏差值应根据 管子产品技术条件中的规定选用。 三、对于焊接钢管，采用钢板厚度的负偏差值，但C值不得小于0.5mm。 表 4.0.2 直管壁厚负偏差系数表 第4.0.3条直管公称壁

10、厚Sn，对于按外径确定壁厚的钢管，根据直管计算壁 厚Sc，按管子产品规格选用；对于按内径确定壁厚的无缝钢管，根据直管计算壁厚Sc 和制造厂产品技术条件中的有关规定选用。在任何情况下，Sn均应等于或大于Sc。 第4.0.4条弯管的壁厚应按下列方法确定： 一、用作弯管的直管，其最小壁厚根据弯曲半径而定，按表4.0.4取用。 表 4.0.4 二、弯管后任何一点的实测最小壁厚不得小于直管最小壁厚Sm。 第五章 补偿值的计算 第5.0.1条管道一般以设备连接点或固定点分为若干管段，设备连接点或固定 点之间互相连接的各管段，构成一个独立的计算管系，统一进行挠性分析和计算。 第5.0.2条在进行作用力和力矩

11、计算时，应采用右旋直角坐标系作为基本坐标 系。基本坐标的原点可以任意选择，一般Z轴为向上的垂直轴，X轴为沿主 厂房纵向的水平轴，Y轴为沿主厂房横向的水平轴。 第5.0.3条当端点无附加角位移时，计算管系(或分支)的线位移全补偿值可按 下列公式计算： (5.0.3-1) 其中 (5.0.3-2) 上二式中X，Y，Z计算管系(或分支)沿坐标轴X、Y、Z的线位 移全补偿值(mm)； XB，YB，ZB计算管系(或分支)的末端B沿坐标轴X、Y、Z 的附加线位移(mm)； XA，YA，ZA计算管系(或分支)的始端A沿坐标轴X、Y、Z 的附加线位移(mm)； ,计算管系(或分支)AB沿坐标轴X、Y、Z的热

12、伸长值(mm)； 钢材在工作温度下的线膨胀系数(10-6)，常用 钢材在工作温度下的线膨胀系数列于附录一； ，计算管系(或分支)的末端B的坐标值(mm)； ，计算管系(或分支)的始端A的坐标值(mm)； t工作温度()； 计算安装温度()，可取用20。 第5.0.4条工作温度在430及以上的管道宜进行冷紧，冷紧比(即冷紧值与 全补偿值之比)不宜小于0.7；对于其他管道，当需要减小工作状态下对设备的推力 和力矩时，也可进行冷紧。冷紧有效系数，对工作状态取2/3，对冷状态取1。 第5.0.5条当管道各方向(沿坐标轴X、Y、Z)采用不同冷紧比时，应计算管 道在冷状态下各方向的冷补偿值。它的数值等于该方向的冷紧值，即 (5.0.5) 式中X20，Y20，Z20计算管系(或分支)沿坐标轴X、Y、Z的线位移 冷补偿值(mm)； ，计算管系(或分支)AB沿坐标轴X、Y、Z的冷 紧值(mm)。 第六章 管道的应力验算 第6.0.1条管道在内压下的应力验算 一、管道在工作状态下，由内压产生的折算应力不得大于钢材在设计温度下的 许用应力，即