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1、动力管道布置技术要求1动力管道布置基本原则动力管道布置设计是将火力发电厂热力系统之间的管道按一定的规则合理规划实施的过程。本附录仅从管道系统的安全性方面对电厂动力管道布置设计给出一些基本要求和指导性的实践经验,动力管道布置应符合下列基本原则:a)管道布置应符合现行的相关安全技术规范、标准和规范的要求;b)管道布置应严格遵守管道系统流程图的设计要求;c)管道布置应满足火电厂总体布置、安装、运行维修等方面的要求;d)管道布置应统筹规划,满足布置最省、热补偿性能好、阻力小、支吊方便、疏水畅通的要求,做到安全可靠、经济合理、整齐美观;e)所有管道严禁穿越、布置在控制室、电子设备间、主厂房疏散楼梯间内;
2、f)管道布置应充分考虑管道的自补偿能力、刚度、弹性转移等因素,在满足管道应力要求的条件下尽量减少补偿管段;g)与设备连接的管道,应充分考虑其弹性、支撑、震动、压力脉动、气蚀等方面的要求,避免直而短的布置,避免不稳定的两相流、水击等对管道振动加剧的情况;h)管道布置应考虑管道能够随时排水/疏水,宜布置为逐步升高或逐步降低的方式,避免出现气袋、液袋和死端,管道的安装坡度应满足现行相关标准、规范及汽轮机防进水的规定;i)管道布置的净空高度及间距应考虑管道外径、保温厚度、冷热态位移的影响,并符合现行相关规范的规定;j)管道及阀门、支吊架布置不应妨碍相关设备及其内部构件的安装、运行及检修维护;k)管道阀
3、门、流量测量装置、蠕变测量截面、金属监督段等元件的布置应便于操作、维护和检测;I)管道支承点设置应同时考虑所能承受外部或内部的静力、动力及偶然荷载,控制管道的振动,在地震区设计的管道应符合国家现行抗震标准规定,避免管道出现扭曲、下沉、失重或立管不垂直等现象;m)火电厂厂区内的管道布置应与厂区内的车间、道路、建筑物、构筑物等协调,避免管道包围车间,减少管道与通行道路的交叉;n)管道除与阀门和设备之间的连接必需采用法兰连接外应采用焊接连接。2动力管道布置设计原则2.1 确定管道路径时应综合考虑管道的热补偿、支吊、阀门位置及维护平台设施等因素。2.2 在汽机房、除氧间等水平管道交叉较多的区域,宜按管
4、道的走向划定纵横走向的标高范围,将管道分层布置。2.3 对重要的高温高压管道、大口径管道及与重要设备连接的、需要进行详细应力、动力分析计算的管道应优先规划、布置。管道对锅炉、汽轮机、给水泵、加热器等设备推力和力矩应取得制造商的确认。2.4 对于蒸汽管道,从总管上接出支管时,宜选择在总管上热位移量小的地方,靠近总管的支管直管段不宜太长。2.5 在蒸汽管道的“n”型(方型)补偿器上,不得引出支管。在靠近“n”型(方型)补偿器两侧的直管上引出支管时,支管不应妨碍主管的位移。2.6 当蒸汽管道等热管道布置在油管道的阀门、法兰或其他可能漏油部位的附近时,宜将其布置于油管道上方。当必须布置在油管道下方时,
5、油管道与热管道之间,应采取可靠的隔离措施。2.7 蒸汽管道按坡度方向管径由大变小时,应采用偏心异径管,且异径管的布置应偏心向下(异径管底平)。2.8 对于汽液两相流管道,当介质流动方向由下向上时,宜先水平后垂直布置;当介质流动方向由上向下时,宜先垂直后水平布置。2.9 动力管道阀门布置设计要求2.9.1 阀门宜水平布置在方便操作、维护和检修的位置,并保证执行机构的安装、维护空间。292阀门布置不应妨碍设备、管道及阀门本身的拆卸和检修。阀门安装高度应方便操作、检修,当操作较频繁的阀门必须安装在距操作面较高时,应设置操作平台。2.9.3 重型阀门和大口径的阀门宜布置在于主厂房的主要工作平台的水平管
6、道上,并考虑在阀门两侧设置支吊架。2.9.4 存在汽、液两相流的管道上调节阀的位置应尽量靠近接受介质的容器端。2.9.5 疏水装置应设置在低于设备、管道的冷凝水排出口的水平管道上。2.10 管道支吊架的设置要求2.10.1 应合理的设置管道支吊架型式,发挥其承受管道荷载、限制管道位移和控制管道振动的功能,降低管道的一次应力、二次应力,减少对设备接口的力和力矩。2.10.2 在管道距离过长、可能产生横向不稳定时设置导向或限位装置。2.10.3 在管道上不允许有任何位移的地方设置固定支架时,固定支架应生根在牢固的厂房结构或专设的结构物上.2.10.4 支吊架的设置应合理利用管系的自然补偿功能,保持
7、管道有足够的柔性,不宜在过分靠近弯头和支管连接部位设置导向支架。2.10.5 应保证管道的稳定性,宜在适当位置设置刚性约束的刚性吊架和限位支架,合理地多使用弹簧支吊架,整个管道不宜设计成全弹性吊架或全恒力弹簧支吊架。2.10.6 对主蒸汽管道和再热蒸汽管道,宜在每根较长的垂直管段上部设设置刚性限位装置,在下部设水平导向或限位装置。2.10.7 设备的溢放水、水泵再循环、加热器疏水调节阀、蒸汽安全阀排出口、蒸汽吹管临时管道等存在两相流、流速高易发振动的管道,应在适当位置设置固定、限位、阻尼和防振装置等设施。2.10.8 直接与设备连接或靠近设备管口附近的管道上第一个支吊架,应设置为承重弹簧支吊架
8、。3与汽轮机连接管道的布置原则与主汽轮机及辅助驱动汽轮机连接的管道布置应遵守DITT5054及D1/T834对汽轮机防进水的规定,并应符合下列布置要求:a)与汽轮机连接的主蒸汽、再热蒸汽、抽汽等水平蒸汽管道的布置必须考虑有一定坡度,坡度方向应与蒸汽流动方向一致,在计及管道冷、热态位移对坡度的影响后均应不小于0.5%;b)与汽轮机连接的主蒸汽、再热蒸汽、抽汽管道在冷、热态下有可能集聚疏水的低点(包括阀门低位点)位置均需设置疏水装置。当离汽轮机接口水平方向的管道长度超过20米时必须增加设置疏水点;c)与汽轮机连接的蒸汽、疏水管道应避免出现袋型和死端,若有大于5米的死端,则需提供暖管或疏水管线;d)
9、汽轮机汽封供汽及辅助驱动汽轮机的进汽管道应从其供汽汽源管道(主蒸汽、低温再热蒸汽或辅助汽源管道)的垂直管段上(汽源管道的最低点上方)或水平管段的顶部接出;e)在汽轮机抽汽/排汽(低温再热蒸汽)管道上的第一个止回阀必须安装在距离汽轮机尽可能近的第一个水平管上,止回阀前后保证至少5倍管径的距离或满足汽轮机制造商的要求。抽汽关断阀宜放在离加热器水源尽可能近的地方。两个汽水保护阀门不应紧连在一起,中间至少要安装一个疏水点;f)至汽封系统的外部供汽管道布置应坡向供汽汽源(主蒸汽、辅助蒸汽或低温再热蒸汽),最小坡度为2%。如果这些管道不能坡向供汽汽源,则应在每个汽源隔离阀的入口侧装设带节流孔板的连续疏水;
10、g)汽轮机与汽封联箱(供汽母管)之间的汽封管道应坡向汽封联箱(供汽母管),管道的坡度应不小于2%。如果在此管道中包括在端头中出现低位点,则应采用带节流孔板的连续疏水排入汽封蒸汽凝汽器或凝汽器中;h)汽轮机与汽封蒸汽凝汽器之间的漏汽管道应坡向汽封蒸汽凝汽器,坡度应不小于2%。汽轮机高中压缸的漏汽管道布置不应阻碍低压缸的轴封漏汽。如果在此管道中出现低位点,则应将疏水引入漏汽管道的较低处,或通过U形水封管排入疏水扩容器或大气中;i)汽封蒸汽冷凝器的疏水管道的应考虑在管道冷、热状态下均有一个没有凹点而连续向下流向疏水扩容器或凝汽器的坡度,不允许存在死角j)蒸汽管道的疏水管道及汽轮机本体的疏水管道布置应
11、考虑在管道冷、热状态下均有一个没有低点而连续向下流向疏水扩容器或凝汽器的坡度,坡度方向应远离汽轮机的蒸汽流动方向。所有的疏水点必须高于接收容器的最高水位;k)接入扩容器或凝汽器疏水集管的疏水管道布置应避免在汽轮机启动及跳机时部分管道疏水倒回到真空的汽轮机中的可能。4高温小管道设计原则高温小管道的布置应与主管道统一规划、协调一致,管道排列、阀门站等宜采用集中布置,管道走线应布局合理、线路短捷、膨胀自由,充分保证主管及小管均有足够的补偿能力。小管道布置应符合以下原则:a)与刚度较大的主管连接时,小管道应具有足够的柔性,其布置及支吊架选择不应影响主管线的热位移;b)小管道布置要考虑管道热膨胀的影响,
12、特别是与大管道连接处的附加位移,宜采用“n”型(方型)布置来吸收自身热膨胀,小管道布置应通过应力分析确定;C)小管道布置应合理设置支吊架,不应全部采用刚性支吊架或全部采用弹簧支吊架,支吊架的间距必须符合规范要求;d)水平布置的小管道必须设计有坡度,坡度方向应与汽流方向一致,在计及管道冷、热态位移对坡度的影响后坡度值应符合相关规范的要求;5临时管道布置设计原则对机组清洗、蒸汽吹管、性能试验等临时管道的设计应满足D1yT5054的规定,并应符合下列布置要求:a)临时管道应布置简捷,不应改变永久管道的布置,布置时应考虑拆除方便,避免出现不宜清理的二次污染;b)临时管道布置应充分考虑管道的热膨胀,并应
13、与永久管道进行整体应力分析验算;c)临时管道布置应充分利用已有设施,宜布置在靠近主厂房柱边,或埋件较多容易布置支吊架区域;d)蒸汽吹管临时管道应尽可能降低相对管道标高,高压主汽门后、中压主汽门后管道布置宜采用对称布置,在运转层布置时宜选在靠近高压旁路门检修孔、楼梯口或A列柱;e)蒸汽吹管临时管道宜选用Y型三通,布置时尽量减少管道走向变换次数;f)蒸汽吹管管道布置应考虑成品设施保护,排汽汽流不应冲向周围管道、设备及建筑物。6蒸汽安全阀泄放管道布置设计原则6.1 安全阀泄放装置应当安装在易安装、检查、维护的部位。安全阀应当装设在设备或者管道的顶部,并垂直向上。6.2 安全阀出口管道的布置应短而直,
14、减少管道方向的变换次数,并应考虑由于泄压排放引起的反作用力,合理设置支吊架。6.3 每个安全阀宜使用单独排放管,其安全阀的排放口不得设置在室内,不应对着其他管道、设备、建筑物以及可能有人到达的场所。6.4 安全阀入口、出口管道支架的设计与安装应当考虑泄放装置重量、排汽管道重量、排汽反力、热应力、振动以及其他外部荷载的作用。7厂区管道布置设计原则7.1 厂区管道宜利用综合管架采用架空布置,也可采用管沟敷设或直埋敷设。管沟敷设、直埋敷设的管道布置符合现行有关标准的要求。7.2 蒸汽等气体管道宜布置在管架上层,液体管道宜布置在下层。7.3 蒸汽管道的支管宜从主管的上方接出,液体管道的支管一般从主管底
15、部接出;支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上。7.4 “n”型(方型)补偿器的布置尺寸由管道固定点的间距、介质温度和管径确定,臂长约为固定点间距的1/10;方形补偿器距固定支架(限位支架)的距离,不宜小于两支架间距的1/3O7.5 阀门、法兰、补偿器、接头等存在泄露可能的管道附件不应布置在道路、铁路及人员通行区域的上方。7.6 布置在管架上的支吊架设置应符合下列要求:a)高温蒸汽管道尽量采用吊架型式,并在水平方向上的设置导向或限位拉撑装置;b)管架上的长距离直管道,固定支架的两端水平管道上宜设置导向或限位支吊架,在设置两个滑动支架后设置一个导向支架,其支架点处允许有轴向位移,不影响管道的膨胀;c)方形补偿器应安装在两个固定支架的中间,固定点的间距不宜太大,固定支架、导向支架不应离方形补偿器太近,方形补偿器两侧的第一个支架宜在距补偿器弯头起弯点0.5m1.0m处设置滑动支架。导向支架宜设在离弯头的第二个支架32DN-42DN或距补偿器中心的距离为中间管道长度的15倍距离处;d)装有金属补偿器的水平管道上,应设置多个导向装置,固定支架和导向支架不宜设在弯头和支管连接处。