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1、第六章 发电厂的阀门及管道一、汽水管道对电厂安全可靠性的影响发电厂高温高压汽水管道处在蠕变温度以上工作，在启停过程中经受着交替的大温差变 化，受力和结构比较复杂，工作条件极差。管道运行的安全与否，不仅涉及管道本身，同时 也影响到所连接的主、辅设备的安全。二、汽水管道对电厂经济性的影响现代大型发电厂管道总长度可达数万米，总重量可达数百吨甚至上千吨，其中昂贵的高 级耐热合金钢占有相当的比例，使管道费用在电厂投资中占有很大比重。汽水管道在运行中 的散热、泄漏和压降损失都在不同程度上影响电厂运行的热经济性。三、汽水管道的组成 发电厂汽水管道是由管子、管子连接件(弯头、三通、大小头、堵头、法兰等)、阀门
2、、管 道支吊架、热补偿装置、测量装置、保温材料等组成。四、汽水管道的基本要求对发电厂汽水管道组成的基本要求是：运行安全可靠，灵活方便，投资少，运行费用低。 发电厂管道系统 主要内容如下：管道的规范与材料管道阀门管道膨胀、补偿、支持、保温及涂色管道的运行与维护第一节 管道的技术规范 掌握以下几个知识点：设计压力 设计温度 设计压力和设计温度的表示方法 公称压力 公称直 径 常用管材钢号及使用温度一、设计压力设计压力一般是指管道运行时介质的最大工作压力。国产机组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。引进国产 300MW、600MW 机组及部分进口机组，允许超压5运行，故管道设计压
3、力还应加上 5 的超压值。二、设计温度设计温度一般是指管道运行时介质的最高温度。主蒸汽和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，再加上锅炉正常运行时允许的温度偏差值。温度偏差值可取5C。三、设计压力和设计温度的表示方法管道的设计压力、设计温度也可用标注压力和温度的方法来表示。例如P54140, 54表示 设计温度为540C, 140表示设计压力为表压13.73MPa(140kgf / cm2)。四、公称压力1、定义公称压力是某种管材在一特定温度（碳素钢为200C，耐热合金钢为350C）下的允许工 作压力，是国家标准中规定的管道的承压等级。对碳素
4、钢管道和附件为在0200C等级及 以下允许的工作压力。公称压力和允许工作压力都是对应管道介质压力和温度的一个组合参 数。管道公称压力用符号PN表示，其单位为MPa。2、作用发电厂汽水管道采用的材料不同，承受的工作压力不同，即使是采用同一种材料，管道 的最大允许工作压力也是随着管内介质温度的升高而降低的。汽水管道的这一特性，给汽水 管道的制造、选用和计算带来了不便，为了实现管道制造和使用上的标准化为此，国家标准 中将管道压力分为若干个公称压力等级，压力等级随钢材而异。如碳素钢由0.098149.033MPa分为16个压力等级，温度由0450C分7个温度等级，。 合金钢由0.098198.0392
5、MPa分为19个压力等级，温度由350530C分9个温度等级。 每一个温度等级下的压力数值是介质相应的允许最大工作压力。20号钢的公称压力表公称压力MPa试验 压力MPa设计工作温度（C）200250300350400425450允许工作压力（MPa）P20P25P30P35P40P42.5P45O.09810.19610.09810.08830.07850.06860.05880.04900.03920.24520.30400.24520.23540.20590.18630.16670.13730.09816.27637.8456.27636.08015.49174.90334.21693.
6、53042.54979.806712.2589.80679.51258.53187.64926.66855.58984.020715.69119.61315, 69115.29813, 72912.25810.5918.92416.472449.03361.29249.00347.75842.95338.24633.34327.94920.300说明：表中公称压力 15.691 的管子，随工作温度的增加，允许工作压力由 15.691 降至 6.4724 MPa，即同一公称压力的管道，适用于不同的介质参数。例如：当设计工作温度为 350C，设计工作压力为4.9033MPa时，应选用公称压力为6.
7、2763MPa。五、公称直径（公称通径）1、定义 国家标准中规定的管道的内径等级，是管道名义上的计算内径，不是实际内径。管道的公称直径用符号DN表示，其单位以mm计。2、作用 在允许的介质流速和压降损失下，管道中流过的工作介质数量由管道内径来决定。在国家标准中规定了管道内径等级，规定管道的内径等级，原因是管道内径的实际大小，通常不同于公称直径。例如无缝钢管，当外径和壁厚都为同样国家标准中所规定，公称压力不同， 管壁厚度也不同。随公称压力的增大，壁厚也增大。我国管道的公称直径标准等级范围是14000mm,共分54级，如表3-2所示。用于中参 数管道的公称直径，壁厚s和外径D。的钢管规范，如表3-
8、3所示。表3-2我国管道的公称直径单位：mm公称直径公称直 径公称直径公称直 径公称直 径公称直 径公称直 径公称直 径DDDDDDDDl6321504001000180032001. 574017545011002000340028502005001200220036002. 51065225600130024003800315802507001400260040004201003008001500280052512535090016003000表 3-320 号钢管规范品种Pg 2.5、4.0Pg 6.4Pg 10.0Dg(mm)5D xs o(mm)每米管重(kg / m)5D xs o
9、(mm)每米管重(k6 / m)5D xs o(mm)每米管重(kS / m)10-14x2.00.5921518x2.00.78918x2.00.78918x2.00.7892025x2.01.1325x2.01.1325x2.01.122532x2.51.8232x2.51.8232x2.51.823238x2.52.1938x2.52.1938x2.52.19(40)45x2.52.6245x2.52.6245x3.03.115057x3.04.0087x3.04.0057x3.04.00(65)73x3.05.1873x3.05.1873x3.56.008088x3.57.3888x3
10、.57.3889x4.59.38100106x4.010.26108x4.010.26108x4.511.49125133x4.012.73133x4.012.73133x618.79150159x4.517.15159x4.517.15159x726.24(175)194x5.022.31194x5.525.60194x836.70200219x6.031.52219x6.031.52219x946.61六、常用管材钢号及使用温度表 3-4为常用管材的钢号及推荐使用温度表 3-4 管材钢号及使用温度钢种钢号推荐使用温度(C)允许的上限温度(C)普通碳素钢A3F0-200250A . A,一
11、203003503 3g10 20440450优质碳素钢20一 2045045016Mn 40450475普通低合金钢15MnV500ISCrMO51054012CrMoV540555570耐热合金钢12MoVWBSiRe（无铬 8540555580号)54055560012Cr2MoWVB（钢 102）12Cr3MoVSiTiB（n11）540555600六、管子的类别根据材料分为黑色金属管道和有色金属管道 按成型制造工艺不同分为无缝钢管和有缝钢管第三节 发电厂常用的阀门阀门型号 阀门型号和名称编制方法 阀门选择及使用 电厂中常用的阀门有：截止阀、闸阀、旋塞阀，安全阀、逆止阀、快速关断阀、压
12、力调节阀、 节流阀、水位调节器、疏水器、蝶阀等。一、阀门的分类 按结构分：截门形阀、闸阀、旋塞阀、碟阀、旋启阀和滑阀； 按驱动方式分：手动阀、电动阀、液动阀和气动阀。 按用途分：关断阀、调节阀和保护阀；二、阀门型号按 JB308-75 标准，阀门型号编制方法为七个单元，用来表示阀门类别特点、选用的材料 性质等。1、第一单元是阀门类别代号，用汉语拼音字母表示，如表3-5 所示。 表 3-5 阀门类别代号类 型代号类型代号类型代号闸阀Z蝉闽D安全阔A截止阀J隔膜阀G破压阀Y节淹阀L旋塞阀X疏水阀S球阀Q逆止阀、底阀H其中低温（低于一 40C）、保温（带加热套）和带波纹管的阀门，在类型代号前分别加D
13、、 B和W汉语拼音字母。2、第二单元是传动方式代号，用阿拉伯数字表示，如表3-6 所示。表 3-6阀门传动方式代号传动方式代 号传动方式代号传动方式代号电磁动O圆柱齿轮4气-液动8电磁-液动1锥齿轮5电动9电-液动2气动6蜗轮3液动7对于手轮、手柄和扳手传动以及安全阀、减压阀、疏水阀省略本代号。对于气动或液动 常开式用”6K、7K表示；常闭式用6B，7B表示，气动带手动用6S表示；防爆电动用 9B表示。3、第三单元是连接形式代号，用阿拉伯数字表示，如表3-7所示。表 3-7阀门连接形式代号连挂形式代号连接形式代号连接形式代号内螺纹1法兰4对夹7外蝇纹2法兰5卡箍8法兰3焊接6卡套9用于双弹簧安全阀。用于杠杆式安全阀、单弹簧安全阀
