DL∕T 5366-2014(代替DL∕T 5336-2006) 发电厂汽水管道应力计算技术规程.pdf
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1、JCS 27.100 P60 备案号:J1852-2014DL 中华人民共和国电力行业标准p DL/T 5366-2014 代替DLI T 5366-2006;la-t 发电厂汽水管道应力计算技术规程Technical code for stress calculating of steam/water piping in power plant 2014-06-29发布2014-11一01实施国家能源局发布国家能源局公A二E习2014年第4号按照国家能源局关于印发能源领域行业标准化管理办法(试行及实施细则的通知识国能局科技200952号的规定,经审查,国家能源局批准核电厂核岛机械设备材料理化
2、检验方法等164项行业标准(见附件,其中能源标准(NB)158项、电力标准(DL)6项,现予以发布。附件:行业标准目录附体:行业标准目录序号标准编号标然名称代替标准.DL/T 发电厂汽水管道应DL/T 160 5366-2014 力计算技术规程5366-2006.国家能源局2014年6月29日采标号批准日期实施日期2014-06-29 2014-11-01 中华人民共和国电力行业标准发电厂汽水管道应力计算技术规程Technical code for stress calculating of steam/water piping in power plant DL/T 5366-2014 代替
3、DL/T5366-2006 主编部门:电力规划设计总院批准部门:国家能源局施行日期:2014年11月lB 中国计划出版社2014北京前言本规程根据国家能源局关于核电标准制修订计划的通知(国能科技201148号的要求,编制组进行了广泛调查研究,认真总结发电广汽水管道应力计算方面设计工作经验,参考有关国外先进标准,并广泛征求意见,对原火力发电厂汽水管道应力计算技术规程师L/T5366-2006进行修订完成。本规程共分7章和2个附录,主要技术内容是:总则,术语和符号,基本规定,钢材的许用应力,管道的设计参数,承受内压的管子、弯管和弯头的壁厚计算,管道的应力计算等。本次修订的主要内容是:1.将适用范围
4、扩大为火力发电厂和压水堆核电厂常规岛范围内汽水管道的应力计算。2.修订了火力发电厂管道的设计参数,增加了压水堆核电厂常规岛管道的设计参数。3.增加在蠕变温度范围内纵向电熔焊管子、弯管、弯头最小壁厚的计算方法。4.修改了感应加热弯管弯制前直管最小壁厚。5.增加了管道应力计算的一般规定。6.增加在应力计算中应计入的偶然荷载种类和适用条件,如安全阀反力、地震荷载、风荷载、汽锤力、核电厂常规岛高能管道假想破裂荷载等。7.修订了常用国内和国外常用钢材的性能数据表。本规程自实施之日起,替代火力发电厂汽水管道应力计算技术规程DL/T5366-2006 o 本规程由国家能源局负责管理,出电)J规划设计总院提出
5、,由 1 能源行业发电设计标准化技术委员会负责日常管理,由中国电力工程顾问集团华东电力设计院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送电力规划设计总院(地址:北京市西城区安德路65号,邮政编码:100120)。本规程主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中国电力工程顾问集团华东电力设计院参编单位:中广核工程有限公司主要起草人:林磊姜震范沁王雪峰范逸致主要审查人:文启鼎黄涛唐飞杨祖华孙丰 2 凌和宾王坚翁燕珠马欣强唐茂平刘利吴弊鸣徐蕾吴萍席学章目次l总则(1)2 术语和符号(2)2.1 术语.(2)2.2 符号(2)3 基本规定(4)4 钢材的许用应力(5)5 管道
6、的设计参数(6)5.1 一般规定(6)5.2 火力发电厂主要管道(7)5.3 核电厂常规岛主要管道(11)6 承受内压的管子、弯管和弯头的壁厚计算(18)6.1 管子的最小壁厚门们6.2 管子的计算璧厚(21)6.3 管子的取用壁厚.(21)6.4 弯管和弯头的壁厚(21)7 管道的应力计算(23)7.1 一般规定(2 3)7.2 补偿值的计算(24)7.3 管道的应力验算.(2 5)7.4 力矩和抗弯截面系数的计算(28)7.5 管道对设备的推力和力矩的计算附录A常用钢材的性能(33)附录B柔性系数和应力增加系数(56)本规程用词说明引用标准名录 附:条文说明 川 2 Contents 1
7、General provisions (l)2 Terms and symbols (2)2.1 Terms 2.2 Symbols(2)(2)3 Basic requirement(4)4 Allowable stress of steel(5)5 Piping design parameters.(6)5.1 General requirement(6)5.2 Piping in fossil fuel power plant(7)5.3 Piping in conventional island of nuclear power plant(11)6 Calculation of wal
8、l thickness of piping t bend and elbow under internal pressure(18)6.1 Straight pipe minimum wall thickness(18)6.2 Straight pipe calculated wall thickness.(21)6.3 Straight pipe nominal wall thickness(2 1)6.4 Bend and elbow wall thickness (2 1)7 Piping stress calculation (2 3)7.1 General requirement(2
9、3)7.2 Calculation of compensation value (24)7.3 Checking of piping stress.(2 5)7.4 Calculation of moment and bending moment of cross section (28)7.5 Calculation of force and momenc applied on equipment by piping (30)3 Appendix A Properties of common steels(3 3)Appendix B Flexibility factor and stres
10、s intensification factor(5 6)Explanation of wording in this code(6 7)List of quoted standards(68)Addition:Explanation of provisions(6 9)4 1总则.o.1 为了规范发电厂汽水管道应力计算,以保证发电厂安全、经济、连续运行,特制定本规程。1.o.2 本规程适用于火力发电厂和压水堆核电厂常规岛范围内汽水管道的应力计算。本规程的管道应力计算方法也适用于其他类型发电广和其他堆型核电厂常规岛汽水管道。1.o.3 本规程不适用于下列管道的应力计算:1 非金属管道;2 铸铁
11、等脆性材料;3 真空管道。-1.Dld Fhtt/bb i fh2 术语和符号2.1术语2.1.1 应力增加系数stress intensification factor 弯管、弯头、异径管和三通等管件在弯短的作用下,产生的最大弯曲应力与承受相同弯矩的直管产生的最大弯曲应力的比值,或弯管、弯头、异径管和三通等管件的疲劳强度与在相同交变弯矩作用下直管的疲劳强度的比值。2.1.2 冷紧cold spring 在安装管道时预先施加于管道的弹性变形,以产生预期的初始位移和应力,以降低初始热态应力和初始热态管端的作用力和力炬。2.J.3.柔性flexibility 表示管道通过自身变形吸收热胀、冷缩和其
12、他位移变形的能力。2.1.4 蠕变creep 管材在一定的温度和应力条件下,随着时间的延续非弹性变形缓慢地、不断地增加的现象。Do管子外径;D;一管子内径;h一尺寸系数;2.2符号i一一应力增加系数;走一一柔性系数;MA一自重和其他持续外载作用在管子横截面上的合成 2 力矩;MB一偶然荷载作用在管子横锻商上的合成力炬;Mc一一按全补偿值和钢材在20时弹性模量计算的热胀合成力矩范围;一一设计压力;R弯管、弯头弯曲半径;Sc管子的计算壁厚;Sm一一管子的最小壁厚;一一蠕变温度范围纵向电熔焊钢管强度降低系数;W一一管子抗弯截面系数;Y一一修正系数;一一有腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度;r一一许用
13、应力修正系数;f一一钢材在设计温度时的许用应力;了。一一钢材在20时的许用应力;E一一热胀应力范围;一管道在工作状态下,由内 压、自重和其他持续外载产生的铀向应力之和。3 Dld Fhtt/bb i fh3基本规定3.0.1 管道应力计算应符合下列规定:1 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。2 计算各工况下管道支吊架的荷载和位移。3 核算管道对设备的推力和力矩符合相关标准并在设备所能安全承受的范围。3.0.2 运行温度大于100且公称尺寸大于DN65的管道应进行管道应力计算。3.0.3 管道的设计压力应为表压。4 4 钢材的许用应
14、力4.0.I 除延伸率大于或等于30%的奥氏体不锈钢和镰基合金外,管道组成件用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:R R乌,R:io.2Ro 一一一一或一一一一(4.0.1)3 1.5执1.5l.5 式中:R一一钢材在20时的抗拉强度最小值(MPa);R1.一一钢材在设计温度时的屈服强度最小值CMPa);R;.0.2一钢材在设计温度时的o.2%规定非比例延伸强度最小值(MPa);Rb一钢材在设计温度时的l05h持久强度平均值(MPa)。4.0.2 常用钢材的许用应力应符合本规程附录A的规定。4.0.3 未列入本规程附录A的钢材,如符合有关技术条件可作为汽水管道组成件的材
15、料时,其许用应力应按本规程的规定计算。5 Dld Fhtt/bb i fh5 管道的设计参数5.1一般规定5.1.1 管道的设计压力不应低于运行中可能出现的最高持续工作压力。水管道的设计压力应包括水柱静压,当水柱静压低于额定压力的3%时,可不计人。5.1.2 对于特殊条件的管道,其设计压力应符合下列规定:1 定速离心泵出口至第一道关断阀之间管道的设计压力不应小于泵额定工作特性曲线最高点对应的压力与泵吸人口压力之和。2 调速离心泵出口至第一道关断阀之间管道的设计压力不应小于泵额定转速特性曲线最高点对应的压力与泵吸人口压力之和。3 减压装置后没有安全阀保护旦流体可能被关断或堵塞的管道,设计压力不应
16、低于减压装置前流体可能达到的最高压力。4 除本规程另有规定外,装有安全阀的管道,设计压力不应小于安全阀的最低整定压力。5.1.3 管道的设计温度不应低于管道运行中内部介质的最高持续工作温度。5.1.4 对于特殊条件的管道,其设计温度应符合下列规定:1 从锅炉过热器和再热器等设备引出的蒸汽管道,设计温度应汁人设备制造厂所保证的最大温度偏差。2 加热器出口管道的设计温度应取用加热器各种工况下被加热介质的最高温度。3 减温装置后蒸汽管道的设计温度宜取用减温装置出口蒸汽的最高工作温度。5.2 火力发电厂主要管道s.2.1 主蒸汽管道设计压力及设计温度的取用应符合下列规定:1 超l陆界及以下参数机组,设
17、计压力应取用锅炉最大连续蒸发童时过热器出口的额定工作压力。超超临界参数机组,设计压力应取用下列两项的较大值:1)汽轮机主汽门进口处设计压力的105%。2)汽轮机主汽门进口处设计压力与主蒸汽管道压降之和。2 设计温度应取用锅炉过热器出口蒸汽额定工作温度与锅炉正常运行时允许的温度偏差值之和,当锅炉制造厂未提供温度偏差时,温度偏差值可取5。s.2.2 再热蒸汽管道设计压力及设计温度的取用应符合下列规定:1 设计压力应取用汽轮机调节汽门全开工况下汽轮机高压缸排汽压力的1.15倍。2 设计温度的取用应符合下列规定:1)高温再热蒸汽管道应取用锅炉再热器出口蒸汽额定工作温度与锅炉正常运行时允许的温度偏差值之
18、和,当锅炉制造厂未提供温度偏差时,温度偏差值可取5。2)低温再热蒸汽管道应取用汽轮机调节汽门全开工况下汽轮机高压缸排汽参数等情求取在管道设计压力下的对应温度。s.2.3 汽轮机抽汽管道设计压力及设计温度的取用应符合下列规定:1 设计压力的取用应符合下列规定:1)非调整抽汽管道的设计压力应取用汽轮机调节汽门全开工况下该抽汽压力的1.1倍,且不应小于o.lMPa。当抽汽汽源来自汽轮机高压缸排汽时,应取用低温再热蒸汽管道的设计压力。7 Dld Fhtt/bb i fh2)调整抽汽管道的设计压力应取该抽汽的最高工作压力。2 设计温度的取用应符合下列规定:1)非调整抽汽管道的设计温度应取用汽轮机调节汽门
19、全开工况下抽汽参数等恼求取管道设计压力下的对应温度。当抽汽汽源来自汽轮机高压缸排汽时,应取用低温再热蒸汽管道的设计压力。2)调整抽汽管道的设计温度应取该抽汽的最高工作温度。5.2.4 背压式汽轮机排汽管道的设计压力应取排汽的最高工作压力,且不应小于0.lMPa;设计温度应取排汽的最高工作温度。s.2.s 与直流锅炉启动分离器连接的汽水管道设计压力应取用分离器各种运行工况中可能出现的最高工作压力;设计温度应取用分离器各种运行工况中管内介质可能出现的最高工作温度。5.2.6 高压给水管道设计压力及设计温度的取用应符合下列规定:l 设计压力的取用应符合下列规定:1)非调速给水泵出口管道,从前置泵到主
20、给水泵或从主给水泵至锅炉省煤器进口区段,设计压力应分别取用前置泵或主给水泵特性曲线最高点对应的压力与该泵进水侧压力之和。2)调速给水泵出口管道,从给水泵出口至第一个关断阀的管道,设计压力应取用泵在额定转速特性曲线最高点对应的压力与进水侧压力之和;从泵出口第一个关断阀至锅炉省煤器进口区段,设计压力应取用泵在额定转速及设计流量下泵提升压力的1.1倍与泵进水侧压力之和。3)以上高压给水管道设计压力应计入水泵进水温度对压力的修正。2 设计温度应取用高压加热器后高压给水的最高工作温度。5.2.7低压给水管道设计压力及设计温度的取用应符合下列 8 规定:1 设计压力的取用应符合下列规定:1)对于定压除氧系
21、统,应取用除氧器额定压力与除氧器最高水位至泵叶轮中心线的水柱静压之和。2)对于滑压除氧系统,应取用汽轮机调节汽门全开工况下除氧器加热抽汽压力的1.1倍与除氧器最高水位至泵叶轮中心线的水柱静压之和。2 设计温度的取用应符合下列规定:1)对于定压除氧系统,应取用除氧器额定压力对应的饱和温度。2)对于滑压除氧系统,应取用汽轮机调节汽门全开工况下1.1倍除氧器加热抽汽压力对应的饱和温度。5.2.8 凝结水管道设计压力及设计温度的取用应符合下列规定:1 设计压力的取用应符合下列规定:1)凝结水泵进口侧管道应取用汽轮机排汽缸接口平面处至泵吸人口中心线的水柱静压,且不应小于o.35MPa,此时凝汽器内按大气
22、压力计算。2)凝结水泵出口侧管道应取用泵出口阀关断时泵的提升压力与进水侧压力之和,进水侧压力取凝汽器热井最高水位与泵吸人口中心线的水柱静压力。3)当凝结水系统设有升压泵,并与凝结水泵串联运行时,升压泵出口侧管道的设计压力应取凝结水泵和凝结水升压泵出口阀关断情况下泵的提升压力之和。2 设计温度应取用低压加热器后凝结水的最高工作温度。5.2.9 加热器疏水管道设计压力及设计温度的敢用应符合下列规定:1 设计压力应取用汽轮机调节汽门全开工况下抽汽压力的1.1倍,且不应小于o.lMPa。当管道中疏水静压引起压力升高值大于抽汽压力的3%时,应计及静压的影响。9 Dld Fhtt/bb i fh2 设计温
23、度应取用该加热器抽汽管道设计压力对应的饱和温度。5.2.10 锅炉定期和连续排污管道设计压力及设计温度的取用应符合下列规定:1 设计压力的取用应符合下列规定:1)锅炉排污阀前的定期排污管道,设计压力不应小于汽包上所有安全阀中的最低整定压力与汽包最高水位至管道最低点水柱静压之和;锅炉排污阀前的连续排污管道,设计压力不应小于汽包上所有安全阀的最低整定压力。2)当锅炉排污阀后的管道装有阀门或堵板等可能引起管内介质压力升高时,锅炉排污阀后管道的设计压力应按锅炉排污阀前管道的设计压力选取;当锅炉排污阀后的管道不会引起管内介质压力升高时,其设计压力应按表5.2.10-1的规定选取。表5.2.10-1锅炉排
24、污阀后管道设计压力锅炉压力P(MPa)管道设计压力(MPa)1.75P4.15 1.75 4.15P6.2 2.75 6.2 PlO.3 6.20 2 设计温度的取用应符合下列规定:1)锅炉定期和连续排污管道的设计温度,应取用汽包上所有安全阀中的最低整定压力对应的饱和温度。2)当锅炉排污阀后的管道装有阀门或堵板等可能引起管内介质压力升高时,锅炉排污阀后管道的设计温度应按锅炉排污阀前管道的设计温度选取;当锅炉排污阀后的管道不会引起管内介质压力升高时,其设计温度应按表5.2.10-2的规定选取。10 表5.2.10-2 锅炉排污阀后管道设计温度锅炉压力P(MPa)管道设计温度()I.75P运4.1
25、5 210 4.15P二6.2 230 6.2 P IO.3 280 5.2.11 给水再循环管道设计压力及设计温度的取用应符合下列规定:1 设计压力的取用应符合下列规定:1)当采用单元制系统时,进除氧器的最后一道关断阀及其之前的管道,应取用相应的高压给水管道的设计压力,最后一道关断阀之后的管道,对于定压除氧系统,应取用除氧器额定压力;对于滑压除氧系统,应取用汽轮机调节汽门全开工况下除氧器加热抽汽压力的1.1倍。2)当采用母管制系统时,节流孔板及其之前的管道,应取用相应的高压给水管道的设计压力;节流孔板之后的管道,当未装设阀门或介质出路上的阀门不可能关断时,应取用除氧器的额定压力。2 设计温度
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