37-超超临界火电机组四大管道选材分析-59
超超临界火电机组四大管道选材分析
申松林
华东电力设计院，上海市，200063
摘要：超超临界600MW及1000MW等级火电机组这几年在我国迅速发展，本文结合国内外参数相近火电机组四大管道材料的选择，介绍新材料的性能及应用状况，综合考虑电厂投资、运行、安全等诸多方面因素，说明四大管道选材的相关内容，供相似工程参考。
关键词：超超临界；四大管道；新材料
1前言
随着我国经济的稳定、快速发展，对能源需求不断增加，同时环保要求也不断提高。发展大容量高参数机组，特别是超超临界机组将是我国火力发电提高发电效率、节约一次能源、改善环境、降低发电成本的必然趋势。而这一发展与大量新型耐热合金钢材的开发与应用是分不开的。可以说，电力技术的发展在很大程度上取决于材料技术的发展。
本报告针对国内外超超临界机组四大管道材料的选择进行分析，供超超临界火电机组四大管道选材时参考。
2定义
2.1 超超临界机组
对于火力发电机组，当机组作功介质蒸汽的工作压力大于水的临界状态点压力
（P c=22.115MPa）时，我们称之为超临界机组。目前常规的超临界机组蒸汽参数一般为
24.2MPa/538/566o C或24.2MPa/566/566o C。
所谓超超临界机组（Ultra Supercritical）是相对于常规超临界机组的蒸汽参数而言的，我国电力百科全书中称：通常把蒸汽压力高于27MPa的超临界机组称为超超临界机组；国际上普遍认为在常规超临界参数的基础上压力和温度再提升一个档次，也就是工作压力超过24.2MPa或者主蒸汽（或再热蒸汽）温度超过566o C，都属于超超临界机组的范畴。超超临界机组也称为高效超临界机组（High Efficiency Supercritical）。
目前国外超超临界机组参数为初压力24.1~31MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度
580~600/580~610℃。国内正在建设的超超临界机组参数为初压力25~26.5MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度600/600℃。
2.2 四大管道
四大管道指主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道（热段）、低温再热蒸汽管道（冷段）和高压给水管道。
3选材原则
目前国际上超超临界1000MW等级大容量机组的主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、高压给水管道大多采用双列式，管道管径的单列容量仅500MW、小于单列的600MW机组，而低
温再热蒸汽管道又采用焊接钢管。因此，四大管道的管径并不会对发展1000MW等级超超临界机组构成影响。
四大管道材料的选择主要还是取决于蒸汽参数。华能玉环电厂工程为国内第一个开始建设的超超临界机组，额定出力为1000MW，机组参数为26.25MPa /600/600℃，四大管道管道的设计参数、介质流量等详见表3-1。
表3-1 四大管道设计参数表
3.1 主蒸汽和高温再热蒸汽管道
对于大容量超超临界机组的主蒸汽和高温再热蒸汽管道，将比常规超临界机组面临更高压力和更高温度的考验。首先，管道材料的高温蠕变强度必须满足由于管道热膨胀而引起的热应力的要求。一般来说，适合于作为高温蒸汽管道的材料，其在工作温度下的105小时蠕变应力值应达到90~100MPa。同时，还要求管道材料的热膨胀系数比较小且导热率较大，从而能够降低管道内的热应力水平。对于以上要求，同时考虑到运行可靠性和经济因素，使主蒸汽和高温再热蒸汽管道的材料的选择范围很小。
3.2 低温再热蒸汽管道
对于低温再热蒸汽管道，虽然主蒸汽压力提高，但是受到低压缸排汽湿度的限制，高压缸的排汽压力变化不大，因此其正常工作最大排汽温度也不会超过400 ℃。如果机组没有特殊要求，低温再热蒸汽管道可采用最高允许使用温度为427℃的A672B70CL32电熔焊接钢管。
但对于一些工程，由于系统有特殊要求，如外高桥电厂二期超临界2×900MW工程旁路阀有安全阀作用，同时根据Siemens的说明，其汽轮机高压缸排汽在某些状况会出现温度高达515℃，故低温再热蒸汽管道采用A691Cr1-1/4CL22电熔焊接钢管，以保证机组的安全长期运行。华能玉环电厂也因汽轮机有同样要求，低温再热蒸汽管道采用A691Cr1-1/4CL22电熔焊接钢管。
可见，对低温再热蒸汽管道，需要根据不同工程的具体情况确定其材料。但不管采用碳钢A672B70CL32还是低合金钢A691Cr1-1/4CL22，都不涉及新材料的应用。
3.3 给水管道
对于给水管道，由于受到烟气露点的限制，空气预热器出口的排烟温度很难做到低于120℃，因此尽管超超临界机组的蒸汽参数提高得较多，给水温度仍将维持在300℃左右，而目前建设的超超临界机组给水管道压力只是略高600MW超临界机组，就目前国内外高压给水管道普遍采用的15NiCuMoNb5无缝钢管来说仍然适用，不涉及新材料的应用。
鉴于上述原因，本文将着重结合高温材料的发展历程及现状，对超超临界机组的主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道材料的选择进行论述分析。
4耐高温钢材的发展
4.1 珠光体钢
20世纪50年代，电站锅炉钢管大多采用珠光体低合金耐热钢，其含Cr≤3%，含Mo≤1%，其典型钢种及使用温度如下：
12Cr1MoV≤580 ℃
10CrMo910≤580 ℃
A335 P22≤580 ℃
当时，当蒸汽温度超过580 ℃，则使用奥氏体耐热不锈钢TP304、TP347等。奥氏体不锈钢虽然高温蠕变强度较大，允许使用的温度也较高，但是其相对于的马氏体合金钢，则导热率低、热膨胀系数大，却又造成了高温蒸汽管道较高的热应力水平。
4.2 铁素体/马氏体钢
4.2.1 EM12钢
50年代末比利时Liege冶金研究中心研究了“超级9Cr”钢，其化学成分为9Cr-2Mo，并有V、Nb添加剂，材料牌号为EM12。1964年，法国电力公司批准EM12钢可用于620 ℃的过热器和再热器，代替过去使用的不锈钢。但是，由于该钢种是二元结构，冲击韧性差，后来未得到广泛使用。
4.2.2 F12钢
60年代末，德国研究开发了12Cr钢，F12（X20CrMoV121）钢至1979年正式纳入DIN17175标准中（化学成分见表4-1），使用温度可达630~650 ℃。但其含碳量高，焊接性差。较后同一系列的钢种有瑞典的HT9和日本的HCM12。
4.2.3 P91钢
1974年，美国能源部委托橡树岭国家实验室研究用于液体金属快中子增殖堆计划的钢材，开始改进9Cr1Mo钢，并进行了性能试验，在593 ℃/10万小时条件下的持久强度达到100MPa，韧性也较好。从技术和经济角度分析，这种钢比法国的EM12好（化学成分如表4-1）。1982年橡树岭国家实验室进行了对比试验，发现这种改进的9Cr-1Mo钢优于EM12和F12。1983年美国ASME认可了这种钢为T91、P91，即SA213-T91和SA335-P91。其中，SA213-T91为
小口径锅炉受热面管材。
1987年法国瓦鲁海克公司针对P91与F12和EM12的比较评估研究发表技术报告认为P91有明显优点，强调要从EM12转为使用P91钢。80年代末，德国也从F12转向使用T91、P91钢。
4.2.4 P92、P122、E911钢
90年代初日本在大量推广P91钢的基础上发现当使用温度超过600℃时，P91钢不能满足长期安全运行的要求。另外调峰任务重的机组，管材的疲劳失效也是一个大问题。日本在开发新的大机组高参数机组用钢方面做了大量的试验研究工作，目前已生产出商品钢管P92（NF616）和P122（HCM12A）。1994年这两种钢也被纳入了ASME锅炉和压力容器规范，规范号分别为CASE 2179和CASE 2180。
P92钢是在P91钢的基础上加入1.5~2%的W，降低了Mo含量，从而大大增强了固溶强化的效果，具有更高的许用应力，使用温度则可达到620 ℃。
E911钢是一个欧洲牌号的钢种，其化学成分与P92相似，机械性能也基本接近。
P122是在德国牌号X20CrMoV121的基础上改进的12Cr钢，添加了2%W、0.07%Nb和1%Cu，固溶强化和析出强化的效果都有很大的增加，具有更高的热强性和耐腐蚀性。尤其是由于含C量的减少，使得焊接冷裂敏感性有了改善。
4.3 新一代的NF12和镍基合金
新一代的NF12和镍基合金Alloy617两种材料根据现已出版的资料，105小时蠕变强度达到100MPa的温度分别达到了650℃和690℃，适用的最高蒸汽参数将分别达到：30.0MPa/625℃/640℃和30.0MPa/660℃/680℃左右。不过这两种材料目前正处在试验和开发的阶段，不能作为成熟材料而推广使用。
表4-1 部分铁素体/马氏体钢的化学成分
5新型耐高温材料的应用
5.1 国外
1) 日本
日本在90年代大量推广使用P91、T91钢。在日本超超临界机组的高温高压的蒸汽管道中，绝大部分采用了这一钢种。最高应用的压力为川越电厂31.0MPa/566/566/566℃的超超临界机组；最高应用的温度则在原町电厂，蒸汽参数24.5MPa/600/600℃。在2000年投运的橘湾电厂1050MW/600/610℃的超超临界机组的锅炉过热器和再热器出口联箱上首次使用了P122钢。日本超超临界电厂高温材料具体应用情况见表5-1。
表5-1 耐高温钢在日本电厂的应用
开发P92的新日铁没有生产大口径无缝管的能力，而住友金属还没有开始商业生产P92钢。
2) 欧洲
欧洲的丹麦和德国的机组比日本的机组压力稍高，由于管道壁厚增加较多，因此较多的应用了E911钢，另外试验性的应用了P92钢。收集的资料中，在丹麦有两台580℃的机组主汽管道采用P91，欧洲认为P91不适合作为更高温度的主汽管道材料；P92在欧洲共有4台机组作为主汽管，其中一台机组主汽温度为580℃，共有二台超超临界机组采用E911作为主汽和再热汽管，其中一台温度为580℃，另一台正在建设的机组主汽温度600℃，再热汽温度625℃。表5-2列举了一些应用的电厂。
表5-2 新型含W钢在欧洲电厂的应用
E911钢，而在日本的机组虽然温度普遍高于欧洲的机组，但其压力则要略低于欧洲的机组，目前也仅局限于P91和P122钢的应用。总的来说，P91、P92、P122、E911钢在超超临界机组中都还得到了的应用，积累了一定的运行性能方面的数据和经验。
5.2 国内
由于国内超临界机组起步较晚，主力机型还是以300MW、600MW亚临界机组为主，有一定数量的机组仍然使用10CrMo910、P22等低合金耐热钢。例如平圩电厂亚临界600MW机组的主蒸汽管道选用了P22；绥中电厂引进的俄罗斯超临界800MW机组（P=26MPa、T=540℃），主蒸汽管道材料为15Cr1MoV。
近年来，P91钢的优良性能被我国的电力行业所认知，目前已作为亚临界600MW、超临界600MW、900MW机组主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道的首选。它的焊接技术要求也已被我国电力设备和施工单位所掌握，并建立了一套完整的工艺控制方法。
从2003年起，国内第一个超超临界1000MW/600℃/600℃机组华能玉环电厂开始进行建设，根据目前工程进展的情况，四大管道材料已定货，其中在锅炉范围主蒸汽管道由日本三菱重工公司担任技术支持方，采用P122材料，BOP部分主蒸汽管道经过多材料方案招标，最终确定选用P92钢。经各方面专家综合技术、安全等因素，最后确定锅炉范围及BOP部分高温再热管道采用P91材料。
截至目前，还有邹县电厂四期、外高桥电厂三期、泰州电厂等1000MW超超临界机组正
在建设中，另外还有阚山600MW等超超临界机组也正在进行中。而这些工程都将面临主蒸汽/再热蒸汽管道材料的选择。
随着以上工程的投运，将对国内超超临界新材料的应用积累宝贵的经验。
6国内目前新型耐高温材料应用面对的问题
从以上可以看出，虽然供国内超超临界工程主蒸汽及热再热蒸汽管道可选择的材料较多，有P92、P122、E911等新材料，也包括应用已较多的P91材料，但由于目前我国各工程均在建设中，国外工程运行时间业不长，尚有许多问题需要现在及今后面对。
6.1 材料选择问题
P92和P122由于目前的试验时间还没有达到10万小时，ASME规范中现在的数据是日本新日铁和住友公司分别根据各自短时间的蠕变断裂数据外推出来，分别为132MPa和128MPa，P91 600℃工作温度下10万小时的持久强度为94MPa，E911为115MPa，照此计算1000MW 超超临界主蒸汽管道单位长度重量比约为P91：E911：P92：P122＝100：92：61：66，另外考虑更高设计温度下各材料强度的变化趋势，在强度上P92和P122有较大的优势。然而，欧洲对日本采用P92和P122的数据外推的方法提出置疑，按照欧洲的外推，P92在600℃下10万小时的持久强度为115MPa，因此，这两种钢与E911比强度上仅仅略占优势，而且根据他们对P92较长时间的研究结果，P92、P122在长时间的运行中强度降低幅度比E911大。
如何根据各种材料尚不够丰富的应用而做出抉择，将是目前正在进行中工程无法绕过的一个难题。
6.2 焊接问题
P91在国内已经得到长时间的应用，焊接上已经没有太大的技术问题。对P91焊接的经验可应用于P92，但所有新材料，包括P122及E911都需要考虑焊接工艺、技术培训等。另外，由于超超临界高温阀门在一段时间内，仍多会采用F91材料，故新材料与异种钢之间也需要考虑焊接工艺、技术培训等问题。
降低焊缝的脆性是个重要的技术问题，需要从焊材和工艺方面进行解决，W含量有一定影响，P92和P122比P91和E911需要更长的焊后热处理时间来保证焊缝韧性。焊接裂纹敏感性P92与E911接近，但作为12Cr钢的P122在焊接上会有较大的难度。焊缝的强度在短时间内与母材相当，但在长时间的运行中，在热影响区存在IV型裂纹倾向，强度降低30％，因此采用这四种钢在管道的长期安全运行上都存在一定的风险，需要在工程进行同时对焊接接头的长期性能进行研究，提出相应的监督和评估措施和手段，保证焊接接头的安全。
6.3 运行中的组织稳定性
作为高Cr铁素体耐热钢，供货状态为回火，在高温运行过程中的主要组织结构的变化主要包括位错密度的降低、固溶W析出形成Laves相等，前者降低高温强度，固溶W的减少也降低高温强度，但析出的Laves相可适当弥补W的变化带来的强度影响，然而Laves相的析出会导致脆性的增加。在三种含W的耐热钢中，P122因为含有1.0%的Cu，会促进Laves相的析出和长大，在运行中的组织稳定性最差，E911和P92接近；现有的研究数据表明，运行10000小时后，P122的冲击韧性降低最明显，P92与E911也明显下降，P91冲击韧性变化最小。但缺乏更长时间的运行试验数据说明进一步的发展趋势。这需要超超临界工程相关各方在电厂运行中加强材料监督。
6.4 高温蒸汽氧化与腐蚀性能
耐热钢的抗蒸汽氧化性能主要取决于Cr和Si的含量，P91、P92和E911含Cr都是9%，其氧化与腐蚀性能相近，P122含Cr量为12%，抗氧化腐蚀性能有所提高。在超超临界机组中，由于蒸汽温度的提高，蒸汽侧氧化和氧化层的剥落问题要比亚临界和超临界机组严重，国外的超超临界机组中有因为严重的蒸汽氧化问题被迫降低参数运行的例子，但问题主要在过热器和再热器，对于600℃下运行的主汽管道和再热汽热段管道，由于金属壁温的波动不频繁，氧化层剥落的可能性较小，运行一段时间后，氧化速率逐渐下降达到平衡，因此9%Cr钢估计可以满足抗蒸汽氧化的性能要求。但建议在工程设计时予以充分考虑。
6.5 商务因素对材料选择的影响
随着这几年中国电力建设的飞速发展，进口材料价格变动非常大。同时考虑到近些年超超临界机组所用新材料主要在中国目前市场，国际上不同钢铁公司可能基于不同的出发点，对各工程新材料商务报价各不相同。虽然华能玉环电厂工程综合技术及商务因素，选择了P92，后续几个工程，也有可能做出不同的选择。
7综述
综上所述，四大管道是电厂系统的重要组成部分，管道材料的机械特性和高温性能将直接影响电厂机组的安全可靠性及今后运行的经济性。如果材料选择不当，将来可能造成降参数运行，影响电厂效益，严重者将会带来安全问题，导致更大的经济损失。
根据以上的分析，结合四大管道材料应用和发展的现状，就超超临界参数机组的四大管道材料选择，提出以下参考意见：
1)对于主蒸汽管道，P91材料已应用到最高限度温度，且管道较厚，将带来现场焊接困难，故不再适宜选用，可考虑从P92、P122、E911三种新材料中选用。P92材料使用时间较短，按目前标准执行长期使用是否会出现问题需要时间来考验；从使用业绩方面，P122材料相对较多，技术上相对安全，但由于该材料在现场焊接上较难把握，故实际初次应用也有风险；根据一些资料反映，E911材料近期价格较高，但考虑到影响商务的因素较多，对稍晚一些的工程也许会显现竞争力，可继续保留作为一个选择。综合以上多方面因素，建议目前进行的超超临界工程主蒸汽管道可按P92、P122、E911多种材料方案进行招标等工作。
2)对于高温再热蒸汽管道，同样可选择P92、P122、E911多种材料。考虑到超超临界机组采用P91钢有一定业绩，相对P92钢的强度数据问题，具有相对较小的风险。另外，由于高温再热蒸汽压力不高，超超临界机组采用P91管道壁厚适中，不会出现高强度材料薄壁管道的焊接难题。建议目前进行的超超临界工程除考虑P92、P122、E911等新材料以外，可考虑保留P91材料作为一个选择。
3)低温再热（冷段）蒸汽管道可采用A672B70CL32或A691 Cr1-1/4CL22电熔焊钢管，根据工程具体要求进行选择。
4)高压给水管道可采用15NiCuMoNb5材料。
展望未来，虽然近期建设中的超超临界机组在新材料选择及应用方面面临许多难题，但伴随着各个方面的积极合作与交流，所作的选择将会是集众人智慧结晶的最安全、经济、优化选择。随着这些工程的建成投运，将为未来建设的更多、参数更高、容量更大的超超临界机组积累宝贵的经验。
参考文献：
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作者简介:
申松林(1972年-),毕业于上海交通大学电厂热能动力工程专业,1994年进入电力设计院工作，从事多项电厂工程设计，现为华东电力设计院高级工程师，任华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组工程汽机专业主设人，任外高桥电厂三期2×1000MW超超临界机组工程及泰州电厂2×1000MW超超临界机组工程汽机专业主管科长。
压力管道支吊架的安装要求
压力管道支吊架的安装要求 ①管道支吊架的安装应符合设计文件的规定。不锈钢和钛管道安装时应防止铁 离子污染，在碳钢支吊架与不锈钢或钛管接触处应用与管子相同的材料或非金属材料隔离。非金属材料与不锈钢接触时，其氯离子含量不得超过50×10-6。 ②管道安装时，应及时进行支吊架的固定和调整工作。支吊架位置应正 确，管子和支承面接触应良好。导向支架和滑动支架的滑动面应无歪斜和卡涩现象。 ③无热位移的管道吊架其吊杆应垂直安装；有热位移的管道吊架其吊点应设在 位移的相反方向，按位移值的1／2偏位安装。两根热位移方向相反或位移值不等的管道不得同时使用同一吊杆。 ④固定支架应在补偿装置预拉伸或预压缩前固定。导向支架或滑动支架的滑动 面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。 ⑤不得在无补偿装置的热管道直管段上同时安装两个及以上固定支架。 ⑥弹簧支、吊架的弹簧安装高度应按设计文件规定进行调整。弹簧支架的临时 固定件应待系统安装、试压、隔热完毕后方可拆除。弹簧支、吊架的安装调整应注意下列事项： a．弹簧刻度铭牌朝向应处于便于观测的位置，同时弹簧定位销要朝向便于拆除的位置。
b．在安装前调整弹簧调整螺栓高度，使其位于行程中部，便于以后调整。弹簧支吊架制作偏差应由支架及吊杆来调整，不得使用弹簧调整螺栓调节。 c．管道水联运后应将弹簧锁定销拆除，将弹簧调整到设计规定值并作好调整记录。 ⑦支吊架的固定必须牢固，支吊架的焊接应由合格焊工施焊，并不得有漏焊、 欠焊或焊接裂纹等缺陷。管道与支架焊接时，管道不得有咬边、烧穿等现象。 ⑧不得在滑动支架底板处临时点焊定位。仪表及电气的支撑件不得焊在活动支 架上。 ⑨从有热位移的主管引出小直径的支管时，支管的支架类型和结构应符合设计 要求，并不应限制主管的位移。 ⑩管道的固定支架、导向支架和滑动支架的安装位置应符合设计规定，其允许偏差见表5—34。 表5—34 固定支架、导向支架和滑动支架安装的允许偏差 mm
华东电力设计院汽水管道支吊架设计手册
华东电力设计院汽水管道支吊架手册 使用说明 总则 支吊架的整体结构通常是由“管部”、“连接件”和“根部”三个部分所组成，管部、连接件和根部的结构型式均以标号方式表达其名称、结构型式、材料及规格，具本表示方式如下： 第一单元：占两位数，用汉语拼音字母表示，代表管部、连接件和根部各零件和部件的名称，具体表示方式如下： 第二单元：阿拉伯数字表示，代表管部、连接件和根部的结构型式管部：占一位数，除弯头支架外，通常表示为： “1”——代表≤555摄氏度各种介质温度下的管部结构； “2”——适用于无保温管道的管部结构； “3”——代表焊接式管部结构。 “4”——代表加强焊接式管部结构。 连接件：占一位数，代表各种连接件的结构型式。 根部：占两位数，奇数表示单槽钢的结构，偶数表示双槽钢的结构。 第三单元：占一位数，用汉语拼音字母表示，代表 管部：与管道表面接触部分所使用的管部材料： “H”——代表合金钢； “R”——代表20号钢； 当为A3钢时，则可省略不予表示。 连接件：代表： 1．螺纹连接件的螺纹旋向，以字母“Z”代表左螺纹，右螺纹者则不表示： 2．中部弹簧组件的支吊方式 “A”——单吊板连接的弹簧； “B”——双吊架连接的弹簧； “C”——螺纹连接的弹簧。 3．未表示者则无要求。 根部：代表悬臂梁结构和简支梁结构与土建梁的支承方式：第四单元：用阿拉伯数字表示，代表：
管部：管子的外径（毫米） 连接件： 1．拉杆及其附件和标准件的直径（毫米）和拉杆的长度（毫米）； 2．弹簧编写及其冷态荷载（公斤力）； 3．滚筒的直径（毫米）； 4．其他连接件的编号。 根部：表示编号及支吊点距离（毫米）和主要型钢的长度（毫米）。 第五单元：占一位数，用汉语拼音字母表示，代表： 管部： 1．表示荷载等级： “Q”——轻荷载； “Z”——重荷载； “J”——减震支架管夹。 2．表示支架支座上的特殊要求，当支座上需要带有聚四氟乙烯板作滑动材料时，应注明有“F”字样。 连接件：表示支承底板的特殊要求，同“管部（2）” 根部：空白。 各种管部、连接件和根部型号的具体表达方式，可参阅本手册中各种结构型式的“标记示例”。 本手册所使用的单位，除特殊标明外，分别是 长度——毫米（mm） 面积——平方毫米（mm2） 重量——公斤（kg） 荷载——公斤力（kgf） 力矩——公斤力—米（kgf---m） 设计方面 一、管部 1．手册中的“管部”适用于555摄氏度蒸汽和265摄氏度水及以下介质温度的汽水管道,对于油、气管道亦可使用。选用时应根据管道运行时的介质温度选择合适的钢材。 2．“管部”中的PMAX值系指在介质温度下所允许的最大了承载能力。 因此应根据管道在不同的运行工况下可能出现的最大荷载选择使用。当选用有“荷载等级”的结构时，应根据管道的设计荷载正确选用。当水平管道支吊架的设计荷载超过于荷载超过手册中允许的最大荷载时，除可缩短支吊架的设计跨距外，尚可按图1所表示的方法选择使用。 3．在吊架拉杆偏移角≤4度时，“管部”中的吊架结构强度已考虑到由于管道水平位移所产生的水平力的影响，当吊架拉杆长度较短时和支架有较大的水平位移时，应将支吊架进行偏移安装，偏移安装值和偏移安装方向应在设计方件中标明。 4．对于高温高压管道和水平力要求严格控制的支架，应在支架的支座底面和滑动、导向底板的表面装设聚四氟乙烯板作滑动材料以减少水平力的产生。
管道支吊架设计及计算
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进 行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。 【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算 一、 管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2. 管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求，并力求整齐美观； 3. 在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调； 4. 管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距） 不应小于50mm 。 5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉； 6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少； 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： []t W q L δφ124 .2max =
四大管道基础知识
火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是: ^C ；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31 MPa被称为超超临界。 超临界、超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果，超超临界机组与超临界机组相比，热效率要提高%，一年就可节约6000吨优质煤。未来火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组，它们在发达国家已得到广泛的研究和应用。 600MW就是说电厂一台机组每小时可以发电60万千瓦/小时。但是这是在这台机组满负荷发电的情况下。600MW也是指这台机组发电机的额定功率。 四大管道是主蒸汽管道，高温再热蒸汽管道，低温再热蒸汽管道，高压给水管道。四大管道为：主汽、给水、再热热段、再热冷段。抽汽管道是辅助管道。是汽机高压缸到高压加热器之间的连接管。 工厂化： 四大管道工厂化加工是施工单位的保证施工质量和工程进度，减少浪费的措施，值得给予极大关注。 进行招标的注意事项： 1、实行邀请招标，选用有资质的厂家不少于3家进行招标。 2、分品种招标，按照设计院图纸分出不同品种的大约数量请厂家报出分项单价。 3、要求厂家按设计院图纸加工。 4、要求厂家提供少量备用材料。 5、主蒸汽管道必须酸洗合格。 6、做堵盖板防止杂物进入，进行妥善包装，防止碰伤。 选厂家： 1、选用电力系统、大型电力建设单位定点管道管件厂，有这些单位的证明文件。 2、有经过ISO质量认证体系认证证书。执行国家标准。 3、有业绩，特别是大型电厂和国外电厂的业绩。 4、工厂考察，有技术人员、质检人员、设备、厂房、和有资金或融资能力。 5、能及时交货。
亚临界电站锅炉四大管道支吊架检查调整技术要求
亚临界燃煤锅炉四大管道支吊架检查调整项目技术条件书 1 总则 1.1 本技术条件书的使用范围，适用于****公司#*-*炉四大管道支吊架检查调整项目，它包括项目的工程范围及检查调整的技术要求。 1.2 本技术条件书提出的是最低限度的技术要求。 1.3 施工（技术）资质要求：具有国家质量检验检疫总局颁发的《中华人民共和国特种设备检验检测机构核准证》（综合检验机构甲类）。 1.4 在签订合同之后，招标方保留对本技术条件书提出补充要求和修改的权力，投标方予以配合。如提出修改，具体项目和条件由双方商定。 1.5 业绩要求：投标人近五年至少从事过3台套300MW机组及以上机组锅炉汽、水管道及四大管道支吊架检查、调整和金属监督检验工作经验。 1.6 本技术条件书所使用的标准如与投标方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。 1.7 投标方必须提供真实的符合本技术条件书的已运行业绩，弄虚作假中标也可依法废标。 2 项目范围和工期 2.1 项目工程范围 我公司#*-*锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的型号为HG-1025/18.2-WM10亚临界一次中间再热自然循环汽包炉，采用单炉膛Π型布置，水平低温过热器，低温再热器和省煤器布置在后烟道，再热汽温采用尾部烟气挡板调节。汽轮机为东方汽轮机厂生产的型号为N320-16.7/537/537-4亚临界一次中间再热、单轴、高中压合缸、双缸双排汽、凝汽式汽轮机，共28级叶轮，第1级为调节级，其余27级为压力级，具有8段不调整抽汽。#*-*锅炉为东锅生产的型号为DG1900/25.4-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生型锅炉，一次再热，单炉膛，尾部双烟道结构，采用平行挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置。汽轮机为上海汽轮机厂生产的型号为N600-24.2/566/566超临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机，具有冲动式调节级和反动式压力级的混合形式，共48级叶轮，其中高压缸1+11级，中压缸8级，低压缸2×2×7级，有8段不调整抽汽。 #*-*机组四大管道、抽汽管道有部分支吊架存在过载、失载和严重锈蚀等，需进行全面检查、应力核算和调整 2.2 工程接口和分界点
管道的支吊架设计与计算
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计 和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适 用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。【关键词】管道布置管道跨距管架分析管架内力计算 一、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2.管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求，并力求整齐美观； 3.在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调； 4.管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距） 不应小于50mm。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉；
6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少； 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免时应根 据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： []t W q L δφ124 .2max = L max ——管架最大允许跨距（m ） q ——管道长度计算荷载（N/m ）,q=管材重+保温重+附加重 W ——管道截面抗弯系数（cm 3）
四大管道安装
1．概述 菏泽电厂二期工程2×300MW机组锅炉岛系由MBEL设计并提供设备。其中，联系锅炉和汽机的四大管道也是由MBEL公司设计并生产的。四大管道包括主蒸汽管道、 再热蒸汽管道热段、再热蒸汽管道冷段、以及主给水管道。四大管道的安装由锅炉队和汽机队共同承担，安装项目主要包括管道的吊装、管道的对口焊接、支吊架的安装、管道及支吊架的冷态和热态调整等。本工程工作量大，管道粗而重，吊装及调整较困难，要求工期较长。本作业指导书仅适应于锅炉至主厂房C排间管道的安装施工。 2．四大管道主要工程量 根据四大管道施工的组织分工，以C排为界，锅炉专业承担的工程量如下：内容 项目管件名称规格数量 （件） 材质总重 （t） 主蒸汽管道 变径管270I/D×406.4O/D 2 ASTM A182 F91 0.19 直管270I/D×31.7 6 ASTM A335 P91 8.8 弯管270I/D×31.7 8 ASTM A335 P91 10.82 三通管270I/D×385I/D× 270I/D 1 ASTM A234 WP91/ ASTM A335 P91 2.74 直管385I/D×45.1 2 ASTM A335 P91 7.09 弯管385I/D×45.1 5 ASTM A335 P91 18.1 安全阀RV03-55A/55B 2 取样阀HV03-60A1 60A2 60B1 60B2 4 截止阀BS03-59 1 控制阀CV03-59 1 液压操作阀HV03-59 1 支吊架24 4.93 再 热管 道热 段变径管720I/D×660I/D 1 ASTM A182 Gr F91 1 直管660I/D×17.0 1 ASTM A335 P91 2.3 弯管660I/D×17.0 8 ASTM A335 P91 19.6 安全阀RV06-5501 1 安全阀RV06-5502 1 堵阀HV06-01 1
管道支吊架设置经验
（1）管道支吊架应在管道的允许跨距内设置，并符合下列要求： （2）A、靠近设备； （3）B、设在集中荷载附近； （4）C、设在弯管和大直径三通式分支管附近； （5）D、宜利用建筑物、构筑物的梁、柱等设置支吊架的生根构件； （7 （8时， （ 向支架： （17）A、安全阀出口的高速放空管道和可能产生振动的两相流管道； （18）B、横向位移过大可能影响邻近管道时，固定支架之间的距离过长，可能产生横向 不稳定时； （19）C、为防止法兰和活接头泄漏要求管道不宜有过大的横向位移时；
（20）D、“Π”型补偿器两侧的管道上应设导向支架，其位置距补偿器弯头宜为管道公称 直径的40倍； （21）E、导向支架不宜设置在靠近弯头和支管的连接处。 （22）（6）生根于建筑物、构筑物上的支吊架，其生根点宜设在立柱或主梁等承重构架上，支架生根件焊在需整体热处理设备上时，应向设备专业提出所用垫板的条件。 （23）（7）需要限制管道位移量时，应设置限位支架。 （24）（8）不得用高温管道、低温管道、振动管道和蒸汽管道支撑其他管道。 a?? d?? h??支架的位置及类型应尽量减小作用力对被生根部件的不良影响。 3????管道支架的类型及常规设置方法 管道的支架类型按支架的作用可以分为三大类：承重架、限制性支架和减振架。承重架有可分为滑动架、杆式吊架、恒力架和滚动支架。限制性支架又可分为导向架、限位架和固定架。管道设计人员最初配管时经常考虑的是一次应力问题，这个阶段主要考虑的支架为滑动架、导向架、固定架，其他几种类型支架主要是应力分析中能够考虑到的，下面我主要对这三种支架的作用及常规设置方 案进行介绍。 3.1??滑动架
管道支吊架设计及计算
【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进 行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。 【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算 一、 管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2. 管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求，并力求整齐美观； 3. 在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调； 4. 管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距） 不应小于50mm 。 5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉； 6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少； 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： []t W q L δφ124 .2max = L max ——管架最大允许跨距（m ）
火电厂四大管道选材
2×1000MW超超临界燃煤机组四大管道（主蒸汽管道、热再热蒸汽管道、高压旁路管道、低压旁路管道、高压给水管道、给水再循环管道以及高旁减温水管道，以下简称四大管道）的设计参数及管道规格如下： 1．内径管 内径管的有关参数见表11－3： 表11－3内径管的有关参数
2 外径管 外径管的有关参数见表11－4： 表11－4外径管的有关参数序 号 名称 管道规格 mmxmm 设计压 力 (MPa.g) 温度 ( C) 管道材质 公称外径 (mm) 公称壁厚 (mm) 1 高压给水主管Ф610×65 36 302 15NiCuMoN b5 610 65 2 汽动泵出口管（阀 前） Ф457×55 39 180 15NiCuMoN b5 457 55 3 汽动泵出口管（阀 后） Ф457×50 36 302 15NiCuMoN b5 457 50 4 电动泵出口管（阀 前） Ф323.9× 40 39 180 15NiCuMoN b5 323.9 40 5 电动泵出口管（阀 后） Ф323.9× 36 36 302 15NiCuMoN b5 323.9 36 6 汽泵给水再循环管 Ф219.1× 28. 39 180 15NiCuMoN b5 219.1 28 7 汽泵再循环（阀后） Ф273.1× 31.75 39 180 15NiCuMoN b5 273 31.75 8 电泵给水再循环管 Ф168.3× 22.2 39 180 15NiCuMoN b5 168.3 22.2 9 电泵再循环（阀后） Ф219.1× 28. 39 180 15NiCuMoN b5 219.1 28 10 高压旁路减温水 Ф168.3× 22.2 36 180 15NiCuMoN b5 168.3 22.2
管道支吊架选择原则
支吊架的选用及设置原则 1.在进行管道设计时, 首先要考虑满足工艺要求, 还要考虑设备管道及其组成件的受力状况, 以保证安全运转。管道应力分析是涉及多学科的综合技术, 是管道设计的基础。在管道应力分析过程中, 正确设置支吊架是一项重要的工作。支吊架选型得当, 布置合理, 所设计的管系不仅美观, 而且经济安全。 1 作用 管道支吊架主要有以下几个方面的作用。 (1) 承受管道的重量荷载(包括自重、充水重、保温重等) 。 (2) 阻止管道发生非预期方向的位移。 (3) 控制摆动、振动或冲击。 2 位置及类型 管道支吊架的位置及其类型对已定管系的受力状态的影响很大, 主要有两个方面。 (1) 对管系的应力分布状态、最大应力值、管系的端点作用力和力矩有影响, 因为这种管系端点的荷载将会传递到与该管端相联接的设备上。因此, 支吊架设置得当, 能改善管系中的应力分布和端点受力以及力矩状况。因此, 管系的柔性不但受到管系形状的影响, 也受到所选定支吊架位置和类型的影响。 (2) 支吊架的设置非常灵活, 可变化的范围较大。支吊架的位置、数量和形式选择往往因人而异。对同一个管系存在着多种支吊架设置方案,不同的设置形式将反映出不同的应力分布,应力值及端点受力。因此, 在进行管道设计时,为使管系具有足够的柔性, 除了应注意管系走向和形状外, 支架位置和型式也是相当重要的。 211 间距支吊架间距尤其是水平管道的承重支吊架间距不得超过管道的允许跨距, 以控制其挠度不超限。一般连续敷设的管道允许跨距应按三跨连续梁承受均布荷载时的刚度条件计算, 按强度条件校验, 取刚度条件决定的跨距和强度条件决定的跨距中两者的小值。 212 柔性尽量利用管道的自支承作用, 少设置或不设置支架.要利用管系的自然补偿能力合理分配支吊架点和选择支吊架类型。 213 位移有管托的管道纵向位移不得超过管托的长度;管托长度应留足余量, 并排敷设的管道横向位移不得影响相邻管道。 214 生根条件
火力发电厂支吊架的检查与调整
火力发电厂支吊架的检查与调整 摘要：火力发电厂汽水管道经过一定时间运行后管道位置会发生一定的变化， 加之支吊架安装中存在的各种问题，支吊架热位移及载荷将发生一定的变化，引 起管道应力升高，管道振动，影响机组的安全运行。当机组检修中大范围更换保温，应对管系重新进行应力校核计算，对影响较大的支吊架做必要更换或调整， 确保管系的应力不因更换保温而发生较大变化。发现支吊架存在问题时应及时分 析并调整。 关键词：管道；支吊架；振动；调整 1 前言 ＃1、2机组2005年投运，#3、4机组2008年投运。一期单台机组四大管道 共配置有178组支吊架，二期单台机组四大管道共配置有187组支吊架。火力发 电厂汽水管道上重要支吊架并不仅仅是在四大管道部分，锅炉顶部也分布着大量 的支吊架。 #1、2机组四大管道支吊架分别于2008年、2009年进行了支吊架检查调整，#3、4机组四大管道支吊架自投运以来未进行过调整。锅炉上支吊架自投运以来未进 行过调整，而锅炉是通过各种吊架吊在锅炉钢架上的，支吊架的工作不正常，对 锅炉管道、集箱及受热面的膨胀造成很大影响，影响着锅炉的安全运行。 2 支吊架的结构及应力分析 电厂汽水管道支吊架通常分为：变力弹簧支吊架、恒力弹簧支吊架、固定支架、 滑动支架、导向或限位支架、刚性吊架、阻尼支吊架和防冲击刚性支吊架。 从力学角度分析，决定管道系统应力的主要因素有：管道内压即管道运行压力；管道（包括管道、管件、阀门等）及保温层自重；支吊架配置与荷重；管道 的空间布置；管道的冷、热态温度。 在工作状态下，管道要承受来自内压、自重和其他持续外载（包括支吊架反 力等）和热胀、冷缩或其他位移受约束时产生的一次应力及因管道变形受约束而 产生的二次应力。 一次应力始终随着外力荷载的增加而增大，不会随时间的延长而有所降低， 当超过限度时，管道变形增加直至破坏。因此，内压、管道及保温自重和支吊架 配置三方面决定了管道一次应力的大小。 通过应力分析发现决定管道系统应力水平的关键因素是管道运行压力、运行温度、管道布置和支吊架状态。运行压力和温度通常按设计要求变化很小。在役机 组管道布置及特性已定。因此，从宏观角度分析，支吊架（位置、类型与运行状态）决定管道系统的应力水平与安全性。 3 支吊架问题及影响 管道及支吊架通常有两类问题，一类是结构静力问题，是由管道热膨胀和支吊架 失效引起的。管道系统是一个复杂的网络系统，有多种工况，如冷热态、启动、 停机工况等。不同工况下支吊架承载和热位移都不相同，经常发生管道或附件热 膨胀受阻而损坏相关部件，甚至引起停机的现象；另一类是汽水管道及附件振动 问题，容易引发管道裂纹，损坏阀门，威胁机组的安全运行。 4 支吊架检查核对 根据电力行业标准《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》DL/T616-2006的规定，为满足运行管系安全生产的需要，需要对状态异常的支吊架进行调
管道支架的设计分析
管道支架的设计 首先我们应明确哪类管架应该土建专业设计,哪类管架应该配管专业设计。支承管道的管架通常分为三部分： 一、属于土建结构部分。习惯称之为“管架”或“管廊”，包括内管廊和外 管廊。 二、管道与土建结构之间相接的各种支、托、吊部分。 三、生根在建筑结构上的各种支架，高度通常在２ｍ以下。 通常第一类支架由配管专业提供条件，由土建专业设计完成；第二类支架通常由配管专业负责设计；第三类支架在建筑物上的预埋件由土建专业设计，其他部分由配管专业完成。 ⒈管道支架的分类及定义 按支架的作用分为三大类：承重架，限制性支架和减振架。 ①承重架：用来承受管道的重力及其它垂直向下荷载的支吊架。它又可分 为：刚性支吊架、可变支吊架或弹簧吊架、恒力吊架。 ａ、刚性支吊架：用于无垂直位移的场合。 ｂ、可变支吊架或弹簧吊架：用于有少量垂直位移的场合。 ｃ、恒力吊架：用于垂直位移较大的地方。 ②限制性支架：用来阻止、限制或控制管道系统热位移的支架。它又可分 为导向架、限位架和固定架。 ａ、导向架：使管道只能沿轴向移动的支架，不允许有角位移。 ｂ、限位架：允许管子的某一点有角位移，但不允许有线位移。 ｃ、固定架：不允许支承点有三个轴线的全部线位移和角位移。 ③减振架：用来控制或减除重力和热膨胀作用以外的任何力（如物料冲击、 机械振动、风力及地震等外部荷载）的作用所产生的管道振动的支架。 减振架有弹簧和油压式两种类型。 ⒉水平管道的最大支架间距 管道支架间距是指管道的跨度。一般管道的最大支架间距是按强度条件及刚
度条件计算决定，取其较小值。 管道支架的设置使管道形成分段，常见的有几种典型的形式：ａ、单跨梁（有图）ｂ、多跨连续梁（有图）ｃ、Ｌ形弯管（有图）ｄ、Ｕ形弯管（有图）ｅ、三轴向弯管 （有图） ①支架间距按强度条件计算： W Z L ][式中：L —管道支架间距，m ； Z —管子断面系数，3 cm ，通常管子的断面系数公式为 D d D Z 324 4 ； W —管道单位长度的重力，单位： m N /10； ][—热态下管材受重力荷载部分的许用应力， MPa ，通常取 2 ] [ h ； ][ h —管材在热态下的许用拉应力。 ②按刚度条件计算： 4 10 1W EI L 式中：W L 和意义同上， E —管材在热态下的弹性模量，MPa ；I —管子截面惯性矩，4 cm ，64 4 4 d D I ； —管子在跨中的挠度，mm 。 按刚度条件计算时的主要因素为挠度值的选取。在装置内的管道，一般选用 挠度在１０～２０mm 之间，推荐采用 ＝１５mm 。对于装置外的管道，由于 常设计成有坡度的管道（２‰～５‰），其挠度采用较大值，可达３８ mm 左右。
四大管道支吊架规范书概论
附件1技术规范 1总则 1.1本技术规范用于xxxx“上大压小”新建项目工程的四大管道（包括主蒸汽管道、高压旁路管道、 高温再热蒸汽管道、低压旁路管道、低温再热蒸汽管道、高压给水管道（含汽泵再循环管道）、 高旁减温水、以及主汽和热段管道的暖管、疏水管道，以下简称（四大管道））支吊架支吊架。 它提出了四大管道支吊架的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。锅炉厂供 货范围内的四大管道支吊架由锅炉厂负责，不属于本次招标范围。 1.2本技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术要求做出详细规定，也未充分引述 有关标准和规范的条文，投标方应提供一套满足本招标文件和所列标准要求的高质量产品及其 相应服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，投标方必须满足其要求。 在签订合同之后，招标方保留对本规范书提出补充要求和修改的权力，投标方应承诺予以配合。 如提出修改，具体项目和条件由买卖双方商定。 1.3投标方如对本招标文件有偏差(无论多少或微小)都必须清楚地表示在本招 标文件的“技术差异 表”中。否则招标人将认为投标方完全接受和同意本招标文件的要求。禁止更改本招标书内各 条款序号。 1.4投标人对四大管道支吊架（包括附件）负有全责，包括分包（或采购）的产品。分包（或采购） 的产品制造商应事先征得招标方的认可。 1.5本技术规范书所使用的标准，如遇与投标方所执行标准发生矛盾时，按较高标准执行。投标方 在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。 1.6在合同签订后，按本招标文件的要求，投标方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、
安装、调试、试运、验收试验、运行和维护等标准清单给招标方，由招标方确认。招标方有权 因协议、标准、规程发生变化而提出一些补充要求，具体内容双方共同商定。 1.7投标设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，投标方保证招标方不承 担有关设备专利的一切责任。 1.8本技术规范经买卖双方共同确认和签字后将作为订货合同的附件，与订货合同正文具有同等效 力。未尽事宜由双方协商解决。 1.9投标方具有与招标设备相同/相近产品的设计、制造能力，且实践已证明产品是成熟的，并有可 靠的运行业绩。投标方须在投标文件中提供相关合同文件的封面、签字页和参数页的复印件 1． （应能说明电厂或变电站生产/投产日期和参数）以证明其满足本次招标的业绩要求，否则其投 标文件无效。 1.10本工程采用统一的KKS编码标识系统。编码范围包括投标方所供系统、设备、主要部件和构筑 物等，投标方在设计、制造、运输、安装、试运及项目管理等各个环节使用KKS 编码。投标方 在中标后提供的技术资料（包括图纸）和设备标识必须有KKS编码。具体标识要求和原则在签 订合同后提供。 2工程概况 2.1厂址位置 xxxx“上大压小”新建项目工程，建设规模为2×350MW循环流化床超临界热电联产机组。项目地 处江苏省徐州市沛县境内。沛县位于徐州市的西北面，东临微山湖，直达鲁东南地区，北靠昭阳湖， 连通山东济宁、滕州等地，南与铜山县接壤，西连丰县和豫东地区。沛县工业产品门类众多，地下 资源丰富，素有华东地区“煤城”之称。铁路、公路、航运交通便利。 2.2建设规模
管道支吊架设计及计算
管道支吊架设计及计算内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计 和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适 用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。【关键词】管道布置管道跨距管架分析管架内力计算 一、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2.管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修 等方面的要求，并力求整齐美观； 3.在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调； 4.管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距）不 应小于50mm。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉； 6.地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使管 架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡；
7.管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件 最少； 8.应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支撑 点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm，同时应尽 量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9.管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免时 应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1.按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： ——管架最大允许跨距（m） L max q——管道长度计算荷载（N/m）,q=管材重+保温重+附加重 W——管道截面抗弯系数（cm3） Φ——管道横向焊缝系数，取 [δ]t钢管许用应力——钢管许用应力（N/mm2） 2.按刚度条件计算的管架最大跨距的计算公式：
电厂管道支吊架检查及小管道台账
管道支吊架宏观检查项目表
管道支吊架技术监督管理办法参考 1 主蒸汽、高低温再热蒸汽和高压给水管道等重要管道支吊架，每年进行一次冷态、热态全面检查。运行3万h后，每次大修全面检查一次管道和支吊架管部、根部、连接件、弹簧组件、减振器与阻尼器并记录存档。其他管道支吊架根据日常抽检结果确定是否进行全面检查；当运行8万h后必须进行一次全面检查。 2 管道支吊架日常维护检查以目测为主。支吊架调整包括：支吊架荷载分配、弹簧状态、紧固螺栓受力、恒力吊架指针数值、减振器抗振力与阻尼器行程分配等。 3 锅炉首次试运，当主蒸汽达到额定温度8h后宏观检查所有管道支吊架。主要检查并设计对证弹性支吊架荷载标尺或转体位置、刚性和限位支吊架状态、减震器和阻尼器行程、热位移量值等。待管壁温度降至环境温度，重复一次同项目的冷态检查。发现异常应分析原因并调整和消缺处理。 4 大修检查汽水管道支吊架承受安全阀、泄压阀排汽反力液压阻尼器的油系统与行程，刚性支吊架间隙，限位装置、固定支架、大荷载刚性支吊架结构状态。 5 当管道明显振动、水锤或汽锤时，应全面检查一次管道系统支吊架部件、减振器与阻尼器等。蒸汽管道水压试验时，应锁定弹簧和恒力支吊架或增设临时支吊架加固。 5 管道支吊架全面检查工作应由管阀、本体班组专人负责。检查记录应经分厂专工抽查确认后审核签字，检查记录应存档备查。当发现管道支吊架严重异常需要调整时，建议委托具有资质和业绩的专业机构调整消缺。 大修检查维护项目 1 减振器、阻尼器按生产厂家规定检查维护：液压阻尼器补油，更换密封垫及老化工作液，定期检查油壶液位及动作行程，机械式减振器与阻尼器动作灵活。 2 大范围更换保温宜使用原设计导热系数、容重和结构相同的保温材料。 3 减震器与阻尼器应保证冷、热态位移裕度，避免管道热位移超限损坏。及时进行热态调整以保证减振器与阻尼器标定行程大于因管道位移在减振器与阻尼器上轴向分量，避免产生附加应力作用在热态管道上。 4 检查固定支吊架与生根结构焊缝，如混凝土支墩或生根的钢件损坏，限位装置异常变形或开裂。 5 检查偏装量是否不足或过大，偏装方向是否与设计相反。
四大管道支吊架规范书
附件1 技术规范1 总则 “”新建项目工程的四大管道（包括主蒸汽管道、高压旁路管道、xxxx上大压小1.1 本技术规范用于高温再热蒸汽管道、低压旁路管道、低温再热蒸汽管道、高压给水管道（含汽泵再循环管道）、高旁减温水、以及主汽和热段管道的暖管、疏水管道，以下简称（四大管道））支吊架支吊架。它提出了四大管道支吊架的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。锅炉厂供货范围内的四大管道支吊架由锅炉厂负责，不属于本次招标范围。 1.2 本技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术要求做出详细规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供一套满足本招标文件和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，投标方必须满足其要求。 在签订合同之后，招标方保留对本规范书提出补充要求和修改的权力，投标方应承诺予以配合。如提出修改，具体项目和条件由买卖双方商定。 “技术差异都必须清楚地表示在本招标文件的(无论多少或微小)1.3 投标方如对本招标文件有偏差”中。否则招标人将认为投标方完全接受和同意本招标文件的要求。禁止更改本招标书内各条表款序号。 1.4 投标人对四大管道支吊架（包括附件）负有全责，包括分包（或采购）的产品。分包（或采购）的产品制造商应事先征得招标方的认可。 1.5 本技术规范书所使用的标准，如遇与投标方所执行标准发生矛盾时，按较高标准执行。投标方在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。 1.6 在合同签订后，按本招标文件的要求，投标方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收试验、运行和维护等标准清单给招标方，由招标方确认。招标方有权因协议、标准、规程发生变化而提出一些补充要求，具体内容双方共同商定。 1.7 投标设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，投标方保证招标方不承担有关设备专利的一切责任。 1.8 本技术规范经买卖双方共同确认和签字后将作为订货合同的附件，与订货合同正文具有同等效力。未尽事宜由双方协商解决。 1.9 投标方具有与招标设备相同/相近产品的设计、制造能力，且实践已证明产品是成熟的，并有可靠的运行业绩。投标方须在投标文件中提供相关合同文件的封面、签字页和参数页的复印件（应能说明电厂或变电站生产/投产日期和参数）以证明其满足本次招标的业绩要求，否则其投标文件无效。． 1.10 本工程采用统一的KKS编码标识系统。编码范围包括投标方所供系统、设备、主要部件和构筑物等，投标方在设计、制造、运输、安装、试运及项目管理等各个环节使用KKS编码。投标方在中标后提供的技术资料（包括图纸）和设备标识必须有KKS编码。具体标识要求和原则在签订合同后提供。 2 工程概况 2.1 厂址位置 xxxx“上大压小”新建项目工程，建设规模为2×350MW循环流化床超临界热电联产机组。项目地处江苏省徐州市沛县境内。沛县位于徐州市的西北面，东临微
四大管道安装作业指导书
一、工程概况 新疆东明塑胶有限公司2×220MW超高压循环流化床化4发电机组安装工程，汽轮机系东方汽轮机有限公司设计制造的新一代超高压210MW系列机型之一，机组为超高压、一次中间再热、双缸双排汽、单轴、间接空冷凝汽式。型号为NJK210-12.75/535/535；发电机为空冷式发电机，型号为WX23Z-109。 主蒸汽、高温、低温再热蒸汽管道均采用“双管、双管、双管”的布置方式。汽机旁路采用35%BMCR的2级串联旁路加3级减温减压器的旁路系统，再热器的进出口管道上设有再热器水压实验装置。 高压给水通过给水泵出口并为一路母管，经三台高加至锅炉省煤器进口集箱，主给水系统中高压加热器前后设计一个大旁路。每台给水泵出口管道上均设计一路再循环管道至除氧器。再热器减温减压器用水采用给水泵中间抽头补给，高压旁路阀减温水采用高压给水补给。 二、编制依据 1.《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869—2012； 2.《电力建设施工质量验收及评价规程》第7部分焊接篇DL/T5210.7-2010； 3.《焊接工艺评定规程》DL/T868—2004； 4.《电力建设施工技术规范》第5部分管道及系统DL5090.5-2012； 5.《火力发电厂金属技术监督规程》DL/T438-2009； 6.《钢制承压管道对接接头射线检验技术规程》DL/T821-2002； 7.《管道焊接接头超声波检验技术规程》DL/T820-2002； 8.《焊工技术考核规程》DL/T679—2012； 9.《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002（火力发电厂部分）； 10.《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2010； 11.新疆东明塑胶化4《施工组织总设计》 12新疆东明塑胶《汽机专业施工组织设计》； 13.山东双良设计院四大管道图纸。 三、工程量 1.主蒸汽管道从锅炉高温过热器联箱出口两根管道（Φ325×32）至汽机房两只主汽门。主蒸汽管道材质为12C1MoVG。设计温度为545℃，设计压力为13.73MPa。 2.再热热段蒸汽管道是由锅炉高温再热器出口集箱两根Φ530×18管道至汽机房两只中压汽门。末级再热器出口集箱设计有一水压试验堵板阀。再热热段蒸汽管道材质为12C1MoVG。