四大管道焊接
CO2气体保护焊在四大管道工厂化配管制造中的应用
科 技 创 新
Ｃ Ｏ２ 气体保护焊在 四大管道工厂化 配 管制 造 中 的应用
韩 榕
（ 电能（ 北京 ） 工程监理有 限公 司， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ０ ）
摘 要： 文章主要介绍 Ｃ Ｏ ： 气体保 护焊在四大管道工厂化配管制造 中冷段 系统进行焊接 的工 艺试验和工艺评 定， 并对 Ｃ Ｏ 气体 保 护 焊在 冷段 系统 的应 用进行 了探 讨 。 关键词： 四 大管道 ； 冷段 系统 ； Ｃ Ｏ ２ 气体 保 护 焊 ； 工 艺评 定
Ａ ６ ７ ２ Ｂ ７ ０ Ｃ Ｌ ３ ２管材化 学成 分
ｌ 化 学成分 Ｖ Ｔ ｉ Ｎ ｂ Ｃ ｕ Ｎ ｉ Ｍ ｏ 用了氩弧焊打底 ， Ｃ Ｏ ： 气体保护焊填充，盖面。而现行的相关标准的规 ｌ 标 准 值 ≤ ０ ． ０ ４ ≤０ ． ０ ４ ≤０ ． ０ ３ ≤０ ． ４ ３ ≤０ ． ０ ４ ３ ≤０ ． １ ３ 定， Ｄ Ｉ ｆ Ｆ ８ ６ ９ － － ２ ０ ０ ４ （ （ ￣力发电厂焊接技术规程） ＇ ） Ｐ １ ０ 规定 ： 再热蒸汽冷段 、 母材 Ｏ ｌ ． Ｏ １ ９ ０ ． ０ ０ １ ０ ． ０ ０ ３ ０ ． ０ ０ ６ Ｏ ． ０ １ ４ ０ ． ０ ０ ２ 热段及其旁路 、 根部焊接可采用 Ｗｓ其他焊道可采用 Ｄ ｓ 雠： ： Ｗｓ表示钨 焊缝 ０ Ｉ ． Ｏ １ ８ ０ ． ０ ０ ６ ０ ． ０ ０ ６ ０ ． ０ ３ ７ ０ ． ２ ０ ７ Ｏ ． １ ７ ７ 极氩弧焊， Ｄ ｓ 手弧焊 ， 未提及二氧化碳气保焊。 混合气体保护焊与焊条电弧焊对比 该试 样经 过力 学性 能试验 ， 结 果为 抗拉 强度 为 ４ ９ ５ ＭＰ ａ ， 超 过最低 Ｃ Ｏ ： 气体保护焊是在 ５ ０ 年代初出现的一种熔化焊方法， 现已被迅 要求 ４ ８ ５ ＭＰ ａ 。导向弯曲试验的结果为合格。 速的推广应用， 已经成为一种重要的熔化焊方法。 其主要特点有以下几 试样焊缝所用焊材分别是从 匕 海电力｛ ｇ － ￣ ｔ 总厂有限公司和保定立 个 方面 ： 普特焊业有限公司购入。打底焊所用焊丝为 ｒ Ｉ ’ Ｉ Ｇ ＿ Ｊ ５ ０ ， 直径 ２ ． ５ ｍ ｍ； 填 （ Ｉ ） Ｃ Ｏ 气体保 护焊是一 种高效节能 的焊接方法 ， 例如 ： 水平 对接 焊 充焊所用焊 丝为 Ｅ Ｒ ５ ０ － － ６ ， 直径 中１ ２ ｍＩ Ｉ Ｌ 化学成 分和力学性 能见下 表。 １ ０ ｍ ｍ厚的低碳钢板时， Ｃ Ｏ 气体保护焊的耗电量比手工电弧焊低 ２ ／ ３ 焊丝化 学成分（ ％） 左右 ， 就 是与埋弧 自 动焊 相 比也 略低些 。同时考 虑到高生产 率和材料 价 格低廉等 特点 ， Ｃ Ｏ 气 体保护 焊的经济 眭是很高 的。 （ ２ ） 用粗丝 （ 焊丝直 径＞ ｌ ＿ ６ ｍ ｍ） 焊 接时 可 以使 用较 大 的电流 ， 实现 射滴过渡， 电流密度可达到 １ ０ ０ － ３ ０ ０ Ｍｍ ｍ ： ， 所以焊丝的熔化系数大 ， 可 检 验 焊 丝 拉伸 试 验 冲 击 试 验 项目 直 径 抗 拉 强 度 屈 服 强 度 延 伸 率 试 验 温 度 冲 击 值 达１ ５ — ２ ６ ｇ ／ （ Ａ ｈ ） ． ｏ ｊ ｆ ， 焊件的熔深也很大， 可以不开或开小坡 Ｉ ： １ 。 另外， 该法 Ｖ ／ Ｊ 基本 上没 有熔渣 ， 焊后不 需要 清渣 ， 节 省 了许 多 工时 ， 因此 可 以较 大地 Ｔ Ｉ Ｇ － Ｊ Ｓ Ｏ 由２ ． ５ ５ ７ ０ ４ ４ ５ ３ ０ ． ５ — ３ Ｏ １ ７ ４ ， １ ７ ６ ， １ ８ ０ 提高焊接生产率。用细丝（ 焊丝直径≤ １ ． ６ ｍｍ ） 焊接时可以使用较小的 Ｅ Ｒ５ ０－ ６ 出１ ．２ ５ ２ Ｏ ４ ３５ ３ ０． ０ — ３ ０ ７ ０， ８２ ，７ ８ 电流 ， 实现短路过渡方式。这时电弧对焊件是间断加热， 电弧稳定， 热量 集中， 焊接热量小 ， 适合于焊接薄板。同时变形也很小， 甚至不需要校正 １ ． ２评定简要工艺 工序 ， 还可以用于全位置焊接 ， 适用性很高。 试样管材 为直径 ５ ５ ８ ． ８ ｍ ｍ， 厚度 １ ６ ｍ ｍ 的从 韩国进 口的管材 ， 预热 （ ３ ） ｃ ｏ 气体保护焊是一种低氢型焊接方法， 抗锈能力较强 ， 焊缝的 温度 为 ５ ０ ￣ Ｃ ， 层间温度 为 １ ０ － － ４ ０ ０ ￣ Ｃ ， 环 境温度为 ２ 另外 ， 试 样焊完后 含 氢量极 低 ， 所 以焊接 低合 金钢 时 ， 不 易产 生冷 裂纹 ， 同时也不 易 产生 经无 损探伤 ， 未发 现有缺陷 。 氢 气孑 Ｌ 。 接头形势及 焊道设 计及保 护气体 头 坡口 衬 垫及 焊道 设计 焊缝金属 厚度 气 体种 类 流量 其他 （ ４ ） Ｃ Ｏ ： 气体保护焊采用 Ｃ Ｏ ： 气体保护， 或是混和气体。 所使用的气 接 种类 型 式 其材 料 体 和焊 丝价格 便宜 ， 来 源 广泛 ， 是 大气 中所 含 有 的气体 ， 它 的排放 不会 Ｇ Ｔ 删 ：焊 １ 层， 每层 ｌ 道： Ｇ Ｔ Ａ Ｗ 约３ ｒ ａ ￣ Ａ ； 保 护气体 为 ８ ０ ％ 的 对大气造成污染 ，对于人体无害， Ｃ Ｏ ： 气体保护焊焊材利用率高 ， ２ ０ ｋ ｇ 对 接 单 ｖ型 无 Ｇ Ｍ Ａ Ｗ ｒ ＋ Ｃ ￣ １ ０ － ２ ０ Ｌ ／ ｍ ｉ 焊１ ０层 ， Ｇ Ｍ Ａ Ｗ 的１ ３ ｍ Ａ ｒ 与２ ０ ％ 的ｃ 每层 １ 道 盘的焊 丝基本 上都可 以得到利 用 ，而 焊条 电弧焊每根 焊条都 要丢掉 ５ ０ ｍ ｍ左右 的电焊条头 ， 可见 Ｃ Ｏ 气体保护焊 是一种经济 环保 的焊接方 焊接工艺参 数 焊层 焊接 电压 范 层 间温 法； 焊接设 备在 国 内已定 型生产 ， 为该法 的推广应 用创造 了十分 有利 的 道 方法 焊条 （ 丝） 电流 范围 围Ｖ 度℃ 条件 。Ｃ Ｏ 气体 保护焊都配有 一套 自 动匀 速送丝 系统 ， 连续而稳 定 的送 层 号、 单层 、单道 型号 规格 ｍ 电源种 类 电流 Ａ 丝保证了焊接生产的连贯，几米长的一条焊缝可以一次焊完，没有熔 道 号 焊缝 尺寸 渣， 不需要进行敲渣这一工序 ， 这样大大提高了焊接速度， 而且 Ｃ Ｏ 气 打 底层 厚度 ３ ｎ Ｇ Ｔ Ａ Ｗ Ｔ Ｉ Ｇ — Ｊ Ｓ Ｏ 中２ ． ５ ｍ ｍ 直流 正接 １ ２ ０ — １ ４ ５ １ ３ — １ ５ ３ ０ 体保护焊熔深较大仅次于埋弧焊和各种高能焊，在厚板焊接中可以减 填 充层 厚度 ２ ｍ ｍ Ｇ Ｍ Ａ Ｗ Ｅ Ｒ ５ ０ － ６ ｍ１ ． ２ ｍ 直流 正接 １ ７ ０ － ２ ０ ０ １ ９ — ２ １ ３ ２ ０ ｕ Ｇ Ｍ Ａ Ｗ Ｅ Ｒ ５ ０ — ６ １ ． ２ ｍ 直流 反接 １ ７ ０ — １ ８ ０ １ ９ — ２ １ ３ ５ ５ 少焊缝层数 ， 降低坡口角度， 可见，Ｃ Ｏ ： 气体保护焊是一种高效 的焊接 盖 面层 厚度 ２ 方法 。 拉伸试验 （ ５ ） ｃ ｏ 气体保护焊是一种明弧焊接法， 这样 ， 就便于监视和控制 电 试 样Ｉ 宽 度ｍ ｍ Ｉ 厚 度ｍ ｍ 抗 拉强 度Ｍ Ｐ ａ ｌ 标 准 值Ｍ Ｐ ａ 弧和熔池， 有利于实现焊接过程的机械化和自动化。 用半 自动焊来焊接 Ｉ １ ３ ０ ． ５ ｌ ２ ４ ． ９ ６ １ ５ ｌ ＞ ／ ４ ８ ５ 曲线焊缝和空间位置焊缝十分便利。 ２ ｌ ３ ０ ． ６ ｌ ２ ５ ６ １ ５ ｌ ＞ ／ ４ ８ ５ （ ６ ） ｉ ２ ０ 气体保护焊和手工电弧焊相比， 也存在一些不足之处 ： （ 焊 接过程金属飞溅较多， 焊缝外形较为粗糙 ， 特别是当焊接参数规范匹配 弯曲试验 不 当时 ， 飞溅就更严重； ②不能焊接易氧化 的金属材料 ， 且不适于在有 厚度 弯 曲 试 验 结果 标 准值 宽度 ｍ ｍ 弯 曲直径 ｍ ｍ 面弯 背弯 侧弯 风的地方施焊 ； ③焊接过程弧光较强， 尤其是采用大电流焊接时 ， 电弧 １ ０ ×４ ０ ４ ０ １ ８ ０ 。 ｜ ｜ 未 裂 裂 纹长 度 牛３ ｍ， 的辐射较强 ， 故要特别重视对操作人员的劳动保护； ④设备 比较复杂 ， １ ２ ｌ Ｏ ×４ ０ ４ ０ １ ８ ０ 。 ｉ ｜ 未 裂 裂 纹长 度 牛３ ｕ 需要有专业队伍负责维修 。 ３ ｌ ０ ×４ ０ ４ ０ ｜ １ ８ ０ 。 ｜ 未 裂 裂 纹长
四大管道安装措施
本工程为4×330MW 机组电厂工程,由 xxx 设计院设计，监理单位为 xxxx 监理公司。
四大管道主要包括：主蒸汽管道、再热热段蒸汽管道、再热冷段蒸汽管道、高压给水管道、给水再循环管道、给水减温水管道及本体定型管道。
主蒸汽管道从过热器出口集箱接出，在进汽机前再分成两路，分别接至汽轮机摆布侧主汽门，在进入主汽门前设一路旁路至高旁阀。
管道材料用 A335P91。
再热冷段管道由高压缸排汽口以双管接出，合并成单管后直至锅炉再热器前分为两路进入再热器入口联箱，在高排逆止阀后设一路旁路与高旁阀连接，管道材料用A672-B70-CL32。
冷再热蒸汽除供 2 号高压加热器用汽外，在机组低负荷期间还向辅助蒸汽系统供汽。
再热热段管道，由锅炉再热器出口安全阀管段接出，直到汽轮机前分为两路接入汽轮机摆布侧中压联合汽门，在进入中压联合汽门前设一路旁路至低旁阀。
管道材料用 A335P91。
给水系统除向锅炉省煤器供水外还向锅炉过热蒸汽减温器、再热蒸汽事故减温器及汽机高压旁路减温器提供减温水，管道材料为 15NiCuMoNb5-6-4。
系统设置两台 50%容量的汽动给水泵及前置泵，配有三台高压加热器，一台除氧器，三台高压加热器采用大旁路系统。
主要设计参数项目名称主蒸汽高温再热低温再热高压给水设计温度(℃)548 548 367 279.4设计压力(MPa) 18.4 4.82 5.37 29.78 主管道材质A335P91 A335P22 A672B70CL32 15NiCuMoNb5-6-41、邹平三电技改二期4×330M W 机组电厂工程施工组织总设计2、设计院图纸及配管厂配管图3、《电力建设施工及验收技术规范》 (管道篇 DL5190.5-2022)4、《电力建设施工质量验收及评价规程》 (管道及系统) DL/T5210.5-20225、《工程建设标准强制性条文》 (电力工程部份 2022 年版)6、《火力发电厂焊接技术规程》 DL/T869－20047、《火力发电厂金属技术监督规程》DL/T 438-20228、《电力建设安全工作规程》 DL5009.1—20021、主要机具配备： 50t 汽车吊、 QTZ900 塔机、 80T/25T 行车、拖拉机、 30T 拖车、卷扬机、铲车、电焊机等。
四大管道安装作业指导书
1.工程概况：四大管道包括主蒸汽管道、再热热段管道、再热冷段管道及高压给水管道。
1．1主蒸汽管道主蒸汽管道范围即从锅炉高过出口集箱至汽轮机主汽门，布臵形式为“二二”，即在机侧和炉侧均为两路φ323.9×45的无缝钢管。
1.2再热热段再热热段范围即从锅炉高再出口集箱至汽轮机中压缸进口, 布臵形式为“二二”，即在机侧和炉侧均为两路φ419×20无缝钢管。
1.3再热冷段再热冷段范围即从汽轮机高压缸排汽口到锅炉低再进口集箱，布臵形式为“二二”，即在机侧和炉侧均为两路φ419×11无缝钢管。
1.4高压给水管路:高压给水管路从汽机给水泵出口接出，经汽机高加组，接省煤器入口集箱。
布臵形式为“一二四”,即在机侧为一路φ273×28管道,进入炉侧后分成两路φ273×28管道,在与省煤器联箱连接时为四路φ219.1×22.2管道。
规格为：与省煤器集箱连接之前为φ273×28，之后为φ219.1×22.2。
给水在进入高加组之前，接出两路减温水：一路为过热器减温水，管道规格为φ76×8；一路为一级旁路减温水，管道规格为φ60×6。
在高加出口之后接出一路锅炉上水管，管道规格为φ133×14.2,给水操作台布臵在9m运转层C排前1.8m处。
1.5施工范围锅炉施工范围为锅炉各集箱至汽机房B排。
管道除热压弯头与弯管外，直管段为整体购买，现场切割下料。
依据现场空间，在地面进行适当组合后吊挂或放臵于钢结构与主厂房连接梁上。
1.6特殊部件主蒸汽管最长8.1×7.921m(直管与弯管的组合件),, 最重4.9t; 再热热段最长8.1×8.987m,最重3.35t; 再热冷段最长12.5m, 最重1.4t;主给水管道最长15.4m，重2.6t。
1.7主要工程量：2编制依据2.1电力工业部<<火力发电工程施工组织设计导则>>。
四大管道安装
7．3．3 管道安装过程中， 严禁在管道及相关设备以及在任何承重量上动用电火焊， 装都要按图纸文件要求进行。
所有安
7． 3．4 四大管道的安装应按以下原则进行。首先应从系统的未端开始安装。存在两路管道 的部分应先从该部分进行安装。 即安装管道应从系统的未端开始向调整管段方向进
行。当安装到达调整管段时， 测量所需要管段的尺寸， 概据测量尺寸将管段加工符 合要求，最后进行安装焊接。
位，该项工作应在 100t 塔吊退出之前完成。 7． 2． 2．5 四大管道的安装程序是一致的，本作业指导书仅编写总的安装程序，不单
独对每一系统重复编写。 7． 2． 2．6 管道及设备的吊挂 7． 2．2．6．1 管道及设备吊挂前要重新核对图纸及编号，确认无误后方可吊挂到位，吊挂
时管道要选择两个吊点， 并且吊点位置要保证管道吊挂平衡， 同时吊挂点应用钢 丝绳锁紧，棱角处应加包角，以防钢丝绳切断，保证管道吊挂的可靠和
7． 2．2．6．5 管道吊挂前，不影响管道吊装的支吊架根部可预先根据图纸安装好，并焊接 牢固。
7． 3 管道的安装 7．3．1 根据 MBEL 四大管道安装手册的要求， 本次四大管道的安装施工需要在通常需用工
具外增加负荷测量装置以配合管道的安装，这样才能达到管道安装的技术要求。
7． 3． 2 在管道安装前，管道应清理干净，并且采用了蒸汽控制防腐剂以及端口的密封。为 了保持管道内部的清洁环境， 端部密封件不能移走， 以防止杂质进入管道内部。 同 时，防腐剂足以袋装形式存放在管道内部， 在管道安装对口前将其走并且管道密封 可以去掉。在安装中，管道的封闭要始终保持受控状态，不能污染管道内部。
以上工期中管道吊挂必须于 10 月 15 日前完成， 满足 10 月中旬退塔吊的要求， 安装 部分必须保证参加水压的管道部分安装完成，满足水压的工期要求。
超超临界机组四大管道配管过程质量控制
超超临界机组四大管道配管过程质量控制摘 要：对超超临界机组四大管道在工厂化配制过程中出现的表面质量问题、几何尺寸问题、硬度异常、金相组织异常、焊接缺陷等常见质量问题进行汇总、分析，并提出相应的质量控制措施及建议，可为进一步提高四大管道的制造质量提供参考。
关键词：超超临界机组 四大管道 配管 表面质量 硬度 焊接缺陷1 前言发展大容量、高参数的超超临界火电机组是提高发电效率、降低发电成本、实现节能减排的有效途径之一[1]。
超超临界火电机组相对于超临界机组在蒸汽温度和压力上有所提高，这对电站关键部件材料提出了更高的性能要求[2-3]。
四大管道是火电机组的主要承压部件之一，其制造质量对火电机组的安全运行至关重要。
随蒸汽温度和压力的提高，超超临界机组的四大管道大量采用新型耐热钢材料[4-5]2 直管段及管件常见质量问题，如主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道主要采用P91、P92、P122、E911，低温再热蒸汽管道采用低合金钢A691Gr1-1/4CrCL22，高压给水管道普遍采用15NiCuMoNb5贝氏体钢。
这些新型耐热钢的应用对四大管道的工厂化配制提出了更高的工艺要求。
本文分别对超超临界机组四大管道在工厂化配制过程中常见的质量问题及缺陷进行汇总和分析，并提出相应的预防措施及处理方法。
2.1 表面质量问题四大管道原材表面经常存在凹坑、裂纹、机械损伤等缺陷(如图1-3所示)，主要是在制造、运输过程中造成的。
凹坑是压力管道中常见的体积型缺陷，经有限元模拟分析得知，管段最大应力分布在凹坑最底部[6-7]2.2 几何尺寸问题，凹坑底部处产生的应力集中大大降低了钢管自身的承载能力，容易引起管道的泄漏和破裂。
为了消除凹坑对管道性能的危害，按照美国威曼高登公司的建议对凹坑处以1:8斜度打磨、平滑过渡。
管道表面裂纹和划痕、刮伤等机械损伤处的尖端部位存在较大的应力集中，在四大管道服役过程中其内部压力作用下裂纹尖端极易扩展，从而导致管道的破裂，严重威胁着管道的安全运行。
四大管道安装
• 8、管道安装使用临时支吊架时，应有明显标记，并不得 与正式支吊架位置冲突。在管道安装及水压试验完毕后应 予及时拆除。
支吊架安装
• 9、安装管部时，应从根部上吊点放下线坠，确定管部位 置，保证有偏装设计的能满足偏装要求，无偏装设计的能 保证拉杆的垂直度。
量，应对给水管在地面进行组合安装，以方便现场的施工 与吊装。
管道安装
• 11、在管线安装前仔细审查图纸。根据管线位置、标高与 土建设施相对照，核对管线是否无碍通过；设备接口位置 是否符合设计要求。如果发现问题尽早提出。
• 12、管道及管件的核实工作：对到达现场的管段，应核实 管道、管件的规格、实际尺寸、壁厚是否符合设计要求。
支吊架安装
• 3、支吊架根部焊接符合图纸及《火力发电厂焊接技术规 程》（DL/T869-2004）的要求，不允许有漏焊、欠焊， 焊缝及热影响区不允许有裂纹或严重咬边等缺陷。焊接变 形应予矫正。
• 4、支吊架生根结构上的孔应采用机械钻孔。 • 5、 在混凝土柱或梁上装设支吊架根部时,应先将混凝土抹
面层凿去,然后固定。若固定在平台或楼板上的吊架根部 妨碍通行时,其顶端应低于抹面层高度. • 6、在混凝土基础及柱子上用膨胀螺栓固定支吊架生根时, 膨胀螺栓的打入深度必须按设计要求达到规定的深度值。
支吊架安装
• 7、支吊架安装应与管道安装同步进行，支吊架位置应正 确，严格按设计图纸要求安装。安装应平整、牢固，并与 管子结合良好，要求如下：
• 7.1导向支架和滑动支架的滑动面应洁净、平整、，滚珠 、滚柱、托滚、聚四氟乙烯板等活动零件与其支承件应接 触良好，以保证管道能自由膨胀。
四大管道安装作业指导书
越南沿海一期2×622MW工程四大管道安装作业指导书目录1、编制依据 (2)2、工程概况 (2)3、施工组织 (6)4、施工步骤及质量保证措施 (7)5、安装注意事项 (11)6、安全文明与环保措施 (11)7、附件1：焊口详细清单、吊装机具布置图越南沿海一期2×622MW工程四大管道安装作业指导书一、编制依据1.1、电力建设施工技术规范第5部分:管道及系统DL5190.5-20121.2、电力建设施工质量验收及评价规程第5部分：管道及系统DL/T5210.5-2009 1.3 、火力发电厂金属技术监督规程：DL/T438-20091.4 、焊接工艺评定规程：DL/T868-20041.5、电力建设施工质量验收信评定规程第7部分：焊接DL/T5210.7-2010 1.6、 F4281S-J0901 主蒸汽再热和旁路系统流程图及阀门表1.7 、F4281S-J0902 主蒸汽管道安装图1.8 、F4281S-J0903 高温再热蒸汽管道安装图1.9 、F4281S-J0904 低温再热蒸汽管道安装图1.10、F4281S-J0905 主蒸汽再热和旁路系统平面布置图1.11、F4281S-J0906 汽轮机低压旁路系统管道安装图1.12、F4281S-J1201 给水系统流程图及阀门表1.13、F4281S-J1204 高压给水管道安装图1.14、F4281S-J1205 给水再循环管道安装图二、工程概况1、三大主机设备采用国产亚临界622.5MW 燃煤发电机组。
锅炉采用亚临界、一次中间再热、全钢结构、露天布置、固态排渣、W 型火焰锅炉；汽轮机为亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽凝汽式汽轮机；发电机为水氢氢汽轮发电机，静态励磁方式；制粉系统为双进双出钢球磨直吹式制粉系统；每台锅炉选用2台双室五电场静电除尘器；两炉合用一座高度为210m的混凝土外筒直筒型双内钢筒烟囱；锅炉采用重油点火。
火力发电厂四大管道设计知识介绍
一、火电厂四大管道设计流程
1.4 主厂房内的管道布置，设置支吊架
一、火电厂四大管道设计流程
1.5 管系的各工况应力分析
➢ 冷态安装工况 ➢ 热态运行工况 ➢ 水压试验工况 ➢ 安全阀起跳工况 ➢ 风载工况 ➢ 地震工况
任一工况计算不合格， 就需重新调整各支吊 架的设置，甚至调整 管道走向。
➢ 汽锤工况
二、管道设计的基本知识
2.2 管道设计的基本计算
➢ 管径、流速计算
二、管道设计的基本知识
2.2 管道设计的基本计算
➢ 最小壁厚计算
二、管道设计的基本知识
2.2 管道设计的基本计算
➢ 弯管壁厚计算
二、管道设计的基本知识
2.2 管道设计的基本计算
➢ 阻力计算
二、管道设计的基本知识
2.2 管道设计的基本计算
主要内容
1 火电厂四大管道设计流程 2 管道设计基本知识 3 管道设计与配管加工的关系 4 在配管加工中应注意的问题
三、管道设计与配管的关系
DL/T 5054-2016 火力发电厂汽水管道设计技术规定
DL/T 869-2012 火力发电厂焊接技术规程
DL/T 5366-2014 火力发电厂汽水管道应力计算技术规程
ASME B31.1
…… ……
二、管道设计的基本知识
2.1 管道设计需遵循的基本原则
➢ 满足设计参数的要求
设计压力：管道及管道附件的设计压力，不应低于运 行中可能出现的最高持续（内、外）压力。 设计温度：管道及管道附件的设计温度应不低于管内 介质可能出现的最高工作温度。 材质选择：管道材料的选用必须依据管道的设计参数 （设计压力、设计温度、工作介质类别）、经济性、 材料的焊接及加工等性能，同时选用的材料应具有足 够的稳定性（包括化学性能、物理性能、抗疲劳性能 和组织稳定性等）。
四大管道技术规范书技术协议
四大管道技术规范书技术协议一、引言在工业生产和能源领域中，四大管道（主蒸汽管道、再热蒸汽管道、主给水管道和高温再热蒸汽冷段管道）的安全稳定运行至关重要。
为了确保这些管道的设计、制造、安装和维护符合高标准的技术要求，制定详细而准确的技术规范书和技术协议是必不可少的。
二、技术规范书的范围和目的（一）范围本技术规范书涵盖了四大管道的材料选择、设计参数、制造工艺、检验标准、安装要求以及运行维护等方面的技术要求。
（二）目的其目的在于为供应商、制造商、安装单位和业主提供明确的技术指导和规范，确保四大管道在整个生命周期内能够安全、可靠、高效地运行，满足生产和能源传输的需求。
三、材料选择（一）管材主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道应采用耐高温、高压的优质合金钢，如 P91、P92 等。
再热蒸汽冷段管道和主给水管道可根据具体工况选用合适的钢材，如 15NiCuMoNb5-6-4 等。
（二）管件管件（弯头、三通、大小头等）的材料应与相应管道的材料相匹配，并符合相关标准和规范的要求。
四、设计参数（一）压力和温度明确四大管道的设计压力和设计温度，考虑到可能的工况变化和超压、超温情况，留有一定的安全余量。
（二）流量和流速根据系统的需求，确定管道内介质的流量和流速，以保证管道的输送能力和效率。
（三）管径和壁厚根据设计压力、温度、流量等参数，计算出合适的管径和壁厚，确保管道的强度和稳定性。
五、制造工艺（一）钢管制造钢管的制造应采用先进的生产工艺，如热轧、热挤压等，保证钢管的尺寸精度和表面质量。
（二）管件制造管件的制造应采用锻造、铸造或焊接等工艺，并进行严格的热处理和无损检测，确保管件的质量。
（三）焊接工艺制定详细的焊接工艺规程，包括焊接材料的选择、焊接方法、焊接参数、预热和后热处理等，确保焊接接头的质量。
六、检验标准（一）原材料检验对管材、管件的原材料进行化学成分分析、力学性能测试、金相组织检验等，确保原材料符合技术要求。
（二）制造过程检验在钢管和管件的制造过程中，进行尺寸检查、表面质量检查、无损检测（如超声波检测、射线检测等）等，及时发现和处理制造缺陷。
四大管道安装作业指导书第三版..
1目的指导河北建投承德上板城2×350MW超临界热电联产工程1号机组四大管道安装,确保安全、优质、高效完成四大管道安装。
2适用范围河北建投承德上板城2×350MW超临界热电联产工程1号机组四大管道安装。
3编制依据3.1河北建投承德上板城2×350MW超临界热电联产工程1号机组《汽机专业施工组织设计》；3.2华北电力设计院有限公司设计的四大管道图纸；3.3《电力建设施工技术规范》管道及系统（DL5190.5-2012）；3.4《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2012）；3.5《火力发电厂金属技术监督规程》DL438—2009；3.6《电力建设施工质量验收及评价规程》第5部分：管道及系统（DL/T5210.5-2009）；3.7《电力建设安全工作规程》第1部分：火力发电（DL5009.1-2014）；3.8安徽电力建设第二工程有限公司河北承德项目部质量、环境和职业健康安全管理文件；3.9《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2011版。
4作业项目概述4.1工程概况：河北建投承德上板城2×350MW超临界热电联产工程1号机组四大管道包括：主蒸汽管道及高压旁路管道，主蒸汽疏水管道，再热热段蒸汽管道及其旁路管道，再热热段疏水管道，再热冷段蒸汽管道及其疏水管道，主给水（含给水再循环管道）管道，主给水放水、放空气管道及支吊架安装等。
管道的规格、材质见以下内容。
4.1.1主蒸汽管道主蒸汽管道的材质为A335P91，设计压力为25.4MPa，设计温度为576℃。
其范围从锅炉+66.656米末级过热器集箱出口接出两根φ356×60管道，在1号炉B28-BF柱处经一个三通变成一路φ454×61的管道，由锅炉房垂直向下经C排接至汽机房+9.8米层，然后通过一个三通变径为两路φ322×42的管道分别与左右高压主汽阀进口相接。
主蒸汽管道工厂化配管后，交付现场安装。
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华能伊敏煤电三期工程 2×600MW 机组 6#机组焊接专业作业指导 书
1．项目工程概况及工程量 1.1 项目工程概况 华能伊敏煤电联营电厂三期扩建工程 6#机组的四大管道由吉林省昊宇石化电力设备制 造有限公司配制后，运至施工现场进行安装。高、中压导汽管由哈尔滨汽轮机厂供货。 主蒸汽管道：由锅炉过热器联箱两路汇入一根主管，再由主管分两路分别接至汽轮机 高压主汽门。其最高标高为 88.420m，最低点为 10.217m。现场焊口总计 34 个,其中 ID298.5×55 规格焊口 19 个，ID419.1×78 规格焊口 15 个， 32 套支吊架，主管线为 ID419.1×78，支管为 ID298.5×55，材质为 A335P91，其介质参数为 P=26.67MPa，t=576℃，工程量约为 172.7T。 再热热段蒸汽管道：由锅炉再热器联箱两路汇入一根主管，再由主管分两路分别接至 汽轮机中压主汽门。其最高标高为 88.224m，最低点为 10.421m。现场焊口总计 37 个,其 中 ID648×26 规格焊口 22 个，ID914×35 规格焊口 15 个， 26 套支吊架，主管线为 ID914×35，支管为 ID648×26，材质为 A335P91，其介质参数为 P=4.92MPa，t=574℃，工 程量约为 139.163T。 再热冷段蒸汽管道：由汽轮机高压缸排汽口两路汇入一根主管，再由主管分两路分别 接至再热器入口集箱。其最高标高为 62.622m，最低点为 4.085m。现场焊口总计 34 个,其 中 OD1016×29 规格焊口 16 个，OD711×22 规格焊口 18 个， 30 套支吊架，主管线为 OD1016×29，支管为 OD711×22，材质为 A672B70CL32，其介质参数为 P=5.45MPa，t=343℃，工程量约为 98.123T。 高压给水管道：由汽动给水泵出口两路汇入一根主管经三台高压加热器及旁路系统后， 接至锅炉。其最高标高为 56.300m，最低标高为 7.612m，现场焊口 101 个，OD355.6×40 规格焊口 20 个，OD508×50 规格焊口 60 个，OD273×30 规格焊口 6 个，材质为 WB36； OD194×36 规格焊口 15 个，材质为 20G，共计 54 套吊架，工程量约为 226.209T。 高压导汽管道：由高压主汽门分两路进入汽轮机高压缸上部及下部进汽口。现场焊口 8 个，规格为 OD299.5X42，材质为 A335-P91。 中压导汽管道：由中压主汽门分两路进入汽轮机高压缸上部及下部进汽口。现场焊口 8 个，规格为 OD457.2X35，材质为 A335-P22。 高压旁路蒸汽管道：由主蒸汽母管引出经高压旁路阀至再热冷段蒸汽管道。现场焊口 10个， ID229X44规格焊口5个，材质为A335-P91，OD508X19.05规格焊口5个，材质为 A691Gr.21/4CrCL22。 第 1 页共 14 页 华能伊敏煤电三期工程 2×600MW 机组 6#机组焊接专业作业指导书 低压旁路蒸汽管道：由再热热段母管引出分两路经低压旁路阀至凝汽器。现场焊口 34 个，ID572X23 规格焊口 6 个，ID406X20 规格焊口 2 个，材质为 A335-P91，OD711X11.13 规格焊口 2 个，材质为 A691Gr.21/4CrCL22，OD720X11 规格焊口 24 个，材质为 Q235-A。 1.2 项目工程量
1.2.1 主蒸汽管道焊口如下表所示 序号 项目名称 母材规格 母材材质 焊口数量 1 主蒸汽管道 ID298.5×55 A335P-91 19 2 主蒸汽管道 ID419.×78 A335-P91 15 3 主蒸汽管道疏水管道 OD60.3×11.7 A335-P91 4 再热热段管道 ID648×26 A335-P91 22
5 再热热段管道 ID914×35 A335-P91 15
6 再热热段管道疏水管道 OD48.3×3.38 A335-P91
7 再热冷段管道 OD1016×29 A672B70CL32 16
8 再热冷段管道 OD711×22 A672B70CL32 18
9 再热冷段疏水管道 OD60×3.5 20
10 高压给水管道 OD355.6×40 WB36 20
11 高压给水管道 OD508×50 WB36 60
12 高压给水管道 OD273×30 WB36 6
13 高压给水管道 OD194×36 20G 15
14 高压导汽管道 OD299.5×42 A335-P91 8
15 中压导汽管道 OD457.2×35 A335-P22 8
16 高压旁路蒸汽管道 ID229X44 A335-P91 5
17 高压旁路蒸汽管道 OD508X19.05 A691Gr.21/4CrCL22 5
18 低压旁路蒸汽管道 ID572X23 A335-P91 6
19 低压旁路蒸汽管道 ID406X20 A335-P91 2
第 2 页共 14 页 华能伊敏煤电三期工程 2×600MW 机组 6#机组焊接专业作业指导书 2．项目计划安排： 2009 年 08 月开始施工，2010 年 07 月 31 日前结束。 3．作业准备工作及条件 3.1 作业人员的要求 3.1.1 施焊人员必须经《焊工技术考核规程》考试合格，有相应项目合格证，且在有效期 内。 3.1.2 焊工要有高度的责任感及良好的工作作风，且要有熟练的操作技能。 3.1.3 施焊人员要熟悉作业指导书及焊接工艺卡，了解施焊要求，凡有与作业指导书及焊 接工艺卡不符之处拒绝施焊。 3.1.4 焊接技术员在开工前要及时交底，使焊工了解焊接方法及工艺要求，且要及时解决 现场发生的技术问题。 3.1.5 焊接质检员要经常深入施工现场，严把质量关，督促焊工做好自检 工作及自身的二级检查工作。 3.1.6 焊接检验及热处理人员要有相应专业的合格证书，才能进行相应的焊接检验及热处 理工作。 3.2 作业机械、工具、仪器、仪表的要求 3.2.1 电焊机要性能良好、运转正常，电焊机的电流表、电压表要检验合格，接地装置良 好。 3.2.2 电焊机要集中布置，焊机的二次线要连接牢固，统一布置，走线规范。 3.2.3 氩气表检验合格，氩弧焊把及氩气带无泄露，氩气带内部要保持干燥不能受潮。 3.2.4 电焊带应无裸漏之处，如有损坏要用黑胶布包好或更换新的。 3.2.5 电焊机要有防护棚，保证其工作环境良好，保证焊接工作正常进行。 3.2.6 电焊把钳随焊工习惯选用。 3.3 作业环境的要求 3.3.1 焊接允许的最低环境温度：20#钢为-10℃； P22、P91、WB36 为 5℃。 3.3.2 焊接施工场所应搭设防护棚，做到防风、防雨、防潮、防寒。 3.3.3 焊接场所应保证焊工有足够的施焊空间，焊接场所的安全措施要布置合理。如果遇 到交叉作业要可靠的防护措施，否则停止施工。 第 3 页共 14 页
20 低压旁路蒸汽管道 OD711X11.13 A691Gr.21/4CrCL22 2
21 低压旁路蒸汽管道 OD720X11 Q235-A 24
序号 项目名称 母材规格 母材材质 焊口数量 华能伊敏煤电三期工程 2×600MW 机组 6#机组焊接专业作业指导书 3.3.4 焊接场所周围 5 米内不允许有易燃易爆物品，如汽油、乙炔等。 3.4 焊前准备 3.4.1 按照图纸核对被焊母材材质，正确选用焊接材料及焊接方法，焊接材料应有出厂合 格证或产品质量证明书。 3.4.2 焊接材料的选用 3.4.2.1 纯度≥99.95%以上的瓶装氩气。 3.4.2.2 铈钨棒 Wce—20、规格为 Φ2.5mm。 3.4.2.3 根据所焊材质选用焊材。 序号 焊接材质 焊丝 焊条
1 A335P91 ER90S-B9 E9015-B9 2 A335P22 TIG-R40 E6015-B3 3 20G TIG-J50 E5015 4 WB36 DMO-IG FOX-EV65 5 WB36/20G DMO-IG FOX-EV65 6 A672B70CL32 TIG-J50 E5015 7 A691Gr.21/4CrCL22 TIG-R40 E6015-B3 3.4.3 坡口型式应符合图纸及 DL/T869 规程的要求。 3.4.4 坡口的清理及准备 3.4.4.1 管子坡口外部 10—15mm 以内应清理干净，去除油、锈、漆、垢等，直至露出金属 光泽。内壁距焊端 10mm 范围内同样清理。 3.4.4.2 管口两端若内径不等应进行修磨，修磨时内坡口应平缓，角度不大于 15°。 3.4.4.3 坡口及边缘母材应无裂纹、重皮、破损及毛刺等缺陷，若存在裂纹、重皮、严重 破损缺陷时要及时上报工地技术负责人，不得私自处理。其他有影响焊接质量缺陷时应修 复或补焊至符合要求。补焊的工艺要求应与正式焊接时相同。 3.4.4.4 对口时应做到内壁齐平，外壁错口值在允许范围，管子对口直线度不超标。 3.4.4.5 对口时应保证间隙在允许范围内，对口完成后要加以固定不能在施焊时有移动， 应禁止强力对口。 3.4.4.6 坡口制备应采用机械方法进行。如果采用火焰加工，切口部分要留有加工余量， 以便于去除淬硬层及过热金属。
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