2005年热机专业技术交流
600MW超超临界机组四大管道设计
浙江省电力设计院
2005年11月
目录
1 前言 (1)
2 四大管道设计对象 (1)
2.1 四大管道设计参数拟订原则 (1)
2.2 拟采用的主机参数 (3)
2.3 主蒸汽、再热蒸汽管道设计参数的确定 (3)
2.4 高压给水管道 (4)
3.四大管道材料选择 (5)
3.1 耐高温管道材料的发展情况 (5)
3.2 新型耐高温管道材料在超超临界机组中的应用 (9)
3.3 四大管道选材原则 (13)
3.4 不同管道材料的技术经济比较 (13)
3.5 600MW超超临界机组四大管道材料推荐意见 (16)
4 四大管道规格的拟定 (17)
5 四大管道在工厂化配管和管道支吊安装中应重视的几个技术要点 (19)
5.1 焊接工艺 (19)
5.2 支吊架材料选择 (20)
5.3 管件订货 (20)
8 结论及意见 (21)
8.1 四大管道设计参数的选取原则 (21)
8.2 四大管道材料 (21)
8.3 四大管道设计参数及规格 (22)
1 前言
本文主要介绍了600MW超超临界机组四大管道设计过程中的设计参数拟订原则，材质的选择，参数、规格的确定以及设计计算的要求等，为同类型电厂工程四大管道设计提供参考。
2 四大管道设计对象
四大管道指主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道和高压给水管道。
2.1 四大管道设计参数拟订原则
根据中华人民共和国电力行业标准《火力发电厂汽水管道设计技术规定》
DL/T5054-1996第一章总则的规定，该规定适用于火力发电厂范围内主蒸汽参数为27MPa、550o C（高温再热蒸汽可达565o C）及以下机组的汽水管道设计。显然，对于超超临界机组，蒸汽参数24.2～27MPa、566℃～600℃已经超出上述汽水管道设计技术规定的范围。鉴于国内尚无适合于该蒸汽参数范围的设计技术规定，一方面应加快DL/T5054-1996的修订工作，同时现阶段可参照美国动力管道设计规定ASME B31.1或其他发达国家相关技术标准执行。
《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL/T5054-1996）（以下简称“管规”）是根据我国的经验，参照国外有关规程，包括美国ASME B31.1规程制定的，但与国外的有关规程仍不尽相同。就设计参数方面，在“管规”中规定：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或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力。当锅炉和汽轮机允许超压5%（简称5%OP）运行时，应加上5%的超压值。主蒸汽管道的设计温度，取用锅炉过热器出口蒸汽额定工作温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差5 o C。在“B31.1”中122.1.1(A)中指出设计压力和温度的选择，要足以超过任何预期的，并非一定为连续的运行工况，以允许在超压保护装置不动作时仍能可靠运行。在122.1.2A4中指出：对于配单元机组并备有对应集箱蒸汽压力的自动燃烧控制设备的锅炉，蒸汽管道设计压力不应小于主汽门进口处设计压力加5%，或者是不小于任何锅筒（汽包）安全阀整定压力下限值的85%或者不小于管道系统任何部位预期的最大持续压力，取上面三者中的最大值，而所使用的材料的许用应力值不应大于过热器出口预期的蒸汽温度下的允许值，对于没有固定汽水分界线的强制流动锅炉（直流炉），其设计压力也不应小于预期的最大持续运行压力。
目前需讨论的问题是：什么是预期的运行工况？在“管规”中，对设计温度考虑了允许的偏差值5℃，而对设计压力则没有考虑偏差。在B31.1的122.1.1(A)中，则要求压力和温度都要超过任何预期的，并非一定为连续的运行工况。122.1.1(A)应理解为对设计压力和温度的总的要求，122.1.2A4则是对主蒸汽管道的具体化，与122.1.1(A)应是不矛盾的。
什么是预期的运行工况？在DL/T892-2004《电站汽轮机技术条件》6.2节中规定：在任何12个月的运行期中，汽轮机进口的平均主蒸汽压力不应超过额定压力。为保持此平均值，主蒸汽压力不应超过额定压力的105%。对于额定蒸汽温度不超过566℃时，在任何12个月的运行期中，汽轮机任一进口的平均温度不应超过其额定温度。为保持此平均值，进口温度通常不应超过额定温度8℃。如果通过二根或二根以上平行管道向汽轮机任一端点供汽，其中任何一管子的蒸汽温度与另一根的差异不宜超过17℃。额定蒸汽温度超过566℃时，其允许偏差可由供需双方商定。
根据IEC对汽轮机的要求，可见超压5%和超温8℃连续运行是允许的，只要保持12个月平均值不超过额定值即可。按此理解，主蒸汽管的设计压力应取为额定进汽压力的105%加上主蒸汽管道的压降，设计温度应取为汽轮机额定进汽温度加8℃和主蒸汽管的温降。
综上所述，按照不同的规范，即按照“管规”和按照“B31.1”拟订的设计参数还是存在一定的差异，主要是主蒸汽管道的设计参数差异比较明显。经计算，按“B31.1”拟订的设计参数比按“管规”拟订的设计参数，主蒸汽管道壁厚要明显增加，每米重量约要增加10%，就一台机组的主蒸汽管道的投资要增加近300万。
设计参数提高后，对机组运行安全性当然是有利的，但会使管道壁厚增大，不仅投资大，而且由于管道刚度的加大，对设备的推力也会增加，采取任何措施降低
况，仅以汽轮机VWO工况下的出力作为汽轮机的最大计算出力。设计中按“管规”确定了设计参数，就应成为今后运行管理的依据，在运行中严格控制超压和超温的幅度和时间，就可以确保机组的安全运行。
2.1.1 超温的控制
直流锅炉的给水量等于蒸发量，因此只要保持燃料量与给水量的比值一定，则过热蒸汽的焓值不变，所以直流锅炉过热汽温的调整主要通过调节煤水比来实现，但是实际上要保证煤水比不变并不容易，因此还必须用喷水做精确调整。在运行工况变化时首先调整煤水比，再加喷水微调，过热器采用两级喷水减温装置，每级左右能分别调节。过热器减温水管道及阀门的选择按设计值的250%考虑，完全可以将过热汽温稳定控制在5℃的允许变化范围内。
2.1.2 超压的控制
目前国内引进的大容量机组已不再考虑汽轮机VWO+5%OP的运行工况，仅以汽轮机VWO工况下的出力作为汽轮机的最大计算出力。因此，在正常运行工况下，应不会出现超压，但当汽轮机紧急降负荷时，由于锅炉降负荷的滞后，会出现主蒸
汽管道压力摒高，此时可以通过打开旁路来调节压力，目前国内大部分的大容量机组的旁路都具有调压功能，对于那些只采用简易旁路系统的机组，则通过锅炉出口主蒸汽管道的PCV阀和安全阀的动作来泄压。根据“B31.1”在102.2.4正常运行允许变化中规定：“管道系统偶然短时在高于设计压力温度下运行应认为是安全的。这种压力或温度或两者同时变化，所计算的周向应力不超过对应温度下的许用应力如下百分数时，这种波动可以超过设计值：
(A)当任何一次不多于8小时，年累计不超过800小时时，其许用应力可提高15%；
(B)当任何一次不多于1小时，年累计不超过80小时时，其许用应力可提高20%”。经计算，同样壁厚的管道，在许用应力提高15%时，它能承受的115%的设计压力。对于汽轮机紧急降负荷引起的管道短时超压任何一次的时间均无可能超过8小时，对于带基本负荷的机组，每年累计事故甩负荷的次数也是非常有限的。而锅炉出口主蒸汽管道的PCV阀的起跳压力通常都设定在锅炉出口主蒸汽压力的110%。因此，按照“管规”拟订设计压力是合适的。
同时，据了解，目前正在设计中的超超临界机组的四大管道的设计参数均是按照“管规”来拟订的。因此仍可以按“管规”来确定四大管道的设计参数。
2.2拟采用的主机参数
本专题中主机参数按汽机入口参数25MPa/600℃/600℃的600MW超超临界机组考虑。
2.3 主蒸汽、再热蒸汽管道设计参数的确定
主蒸汽及高、低温再热蒸汽系统采用单元制系统。
主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道分别从过热器和再热器的出口联箱的两侧引出，合并成一路总管后接到汽轮机前再分成两路，分别接入高压缸和中压缸左右侧主汽关断阀和再热关断阀。低温再热蒸汽管道从高压缸的两个排汽口引出，在机头处汇成一根总管，到锅炉前再分成两根支管分别接入再热器入口联箱。这样既可以减少由于锅炉两侧热偏差和管道布置差异所引起的蒸汽温度和压力的偏差，有利于机组的安全运行，同时还可以选择合适的管道规格，节省管道投资。
过热器出口及再热器的进、出口管道上设有水压试验隔离装置，锅炉侧管系可做隔离水压试验。
主蒸汽、再热蒸汽系统按汽轮发电机组VWO工况时的热平衡蒸汽量设计。
按《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996有关规定。主蒸汽系统管道的设计压力为锅炉过热器出口额定主蒸汽压力。主蒸汽系统管道的设计温度为锅炉过热器出口额定主蒸汽温度加锅炉正常运行时允许温度正偏差5℃。
冷再热蒸汽系统管道的设计压力为机组VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排
汽压力的1.15倍。冷再热蒸汽管道系统的设计温度为VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽参数等熵求取在管道设计压力下相应的温度与汽轮机厂提供的高压缸排汽跳闸温度两者之间的大值。
热再热蒸汽管道系统的设计压力为VWO工况热平衡图中汽轮机高压缸排汽压力的1.15倍或锅炉再热器出口安全阀动作的最低整定压力。热再热蒸汽管道系统的设计温度按《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996有关规定，应为锅炉再热器出口额定再热蒸汽温度加锅炉正常运行时的允许温度正偏差5℃。
为了协调机炉运行，改善整机启动条件及机组不同运行工况下带负荷的特性，适应快速升降负荷，增强机组的灵活性，每台机组设置一套高压和低压两级串联汽轮机旁路系统。
高压旁路每台机组安装一套，从汽机入口前主蒸汽联络管接出，经减压、减温后接至低温再热蒸汽管道。低压旁路每台机组安装二套，从汽机中压缸入口前高温再热蒸汽两根支管分别接出，经减压、减温后接入凝汽器。
高压旁路阀前管道设计参数同主蒸汽管道，阀后管道设计参数同低温再热蒸汽管道；低压旁路阀前管道设计参数同高温再热蒸汽管道，阀后管道设计参数为1.2MPa(g)，200℃。
主蒸汽和再热蒸汽系统管道的设计参数、介质流量、推荐流速等详见表2-1。
2.4 高压给水管道
系统设置两台50％容量的汽动给水泵和1台30％容量的电动启动给水泵。每台汽动给水泵配置1台电动驱动的前置泵。
系统设三台全容量、卧式、双流程高压加热器，三台高加给水采用大旁路系统。
给水泵出口设有最小流量再循环管道并配有相应的控制阀门等，以确保在机组启动或低负荷工况流经泵的流量大于其允许的最小流量，保证泵的运行安全。每根再循环管道都单独接至除氧器水箱。
给水管道上装设30%容量的调节阀，以增加机组在低负荷时的流量调节的灵敏度。
给水系统按最大运行流量即锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况时相对应的给水量进行设计。
主给水泵出口至关断阀的高压给水管道，设计压力取泵在额定转速特性曲线最高点对应的压力与泵进水侧压力之和；主给水泵出口关断阀后到省煤器进口的高压给水管道，设计压力取泵在额定转速及设计流量下泵提升压力的1.1倍与进水侧压力之和。
高压给水管道设计温度取高压加热器后高压给水的最高工作温度。
给水系统管道的设计参数、介质流量、推荐流速等详见表2-1。
3.四大管道材料选择
3.1 耐高温管道材料的发展情况
新材料的开发始终是超超临界技术发展的关键，通过国外超超临界技术发展历程，从上世纪50年代机组参数已经达到600~650℃，但由于材料技术不成熟，且价格昂贵，影响了机组运行可靠性，不得不降低温度参数，直到80年代研究出适用
与上述参数范围的9%~12%Cr钢，且成本远低于最初采用的奥氏体高温钢材，其物理性能与工艺性能均优于奥氏体钢，给再度生产蒸汽参数为600~650℃的超超临界机组创造了条件。
下面就耐高温管道材料的发展过程作简单介绍：
3.1.1 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≤570℃
10CrMo910≤570℃
A335 P22≤570 ℃
由于12Cr1MoV材料超过550℃时，其石墨化进程会明显加速，目前此材料的推荐使用温度已降低为550℃，超过550℃应加强石墨化监察工作。
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。
此类钢材的主要性能特点：450℃以下有良好的抗拉强度（120MPa），550℃以下有良好的持久强度，良好的蒸汽氧化性能以及焊后热处理焊接性能优良等特点，随后日本住友公司在P22基础上，以W取代部分Mo并添加Nb、V提高蠕变强度，成功开发了P23，目前P23大量取代了10CrMo910及12Cr1MoV
3.1.2 铁素体/马氏体钢
3.1.2.1 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。
3.1.2.2 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2-1），使用温度可达630~650 ℃。但其含碳量高，焊接性差。随后开发的同一系列的钢种有瑞典的HT9和日本的HCM12。
3.1.2.3 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2-1）。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。
P91钢材是一种综合性能优异的9%Cr钢，目前在我国的亚临界及超临界机组中得到了广泛的应用。
3.1.2.4 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。
上述三种钢材的高温强度比P91都有不同程度的提高，是目前阶段超超临界机组联箱及高温蒸汽管道的主力材料。
3.1.3 新一代的NF12和镍基合金
新一代的NF12和镍基合金Alloy617两种材料是在上述三种材料的基础上进一步增加W含量并添加Co，根据现已出版的资料，其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。
2005年热机专业技术交流600MW超超临界机组四大管道设计表3-1 部分铁素体/马氏体钢的化学成分
600MW超超临界机组四大管道设计第8 页共22页
3.2 新型耐高温管道材料在超超临界机组中的应用
3.2.1 新型耐高温管道材料的应用现状
3.2.1.1 国外
(1) 日本
如上所述，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℃。
在经过大量的使用之后，得出的运行经验也指出P91、T91钢推荐使用的参数为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3-2。
(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。表3-3列举了一些应用的电厂。
从上述日本和欧洲超超临界机组应用情况来看，欧洲的超超临界机组较早的采用了P92、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，目前基本局限于P92和P122钢的应用。总的来说，P92、P122、E911钢在超超临界机组中都还得到了一定的应用，积累了一定的运行性能方面的数据和经验。3.2.1.2 国内
近年来，随着大容量高参数发电机组的快速发展，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。由于目前国内投运的机组参数还相对较低，超超临界机组都还在建设阶段，P92钢和P122钢在国内还没有使用业绩。随着超超临界机组工程的投运，将为国内P92钢和P122钢材料的应用积累宝贵的经验。
3.2.2 适合应用于超超临界机组管道材料的范围
根据管道材料发展的现状以及对高温蒸汽管道材料的要求来分析，可作为蒸汽参数范围24.2~30.0MPa、566℃～600℃的超超临界机组高温蒸汽管道的首选材料是铁素体耐高温钢材，因为其低的热膨胀系数和高的热导率可以允许较高的启停速率而不会导致部件严重的热疲劳损伤。目前采用的主要管道材料见表3-4。图3-5则表示这些耐高温蒸汽管道材料在不同温度下105小时的蠕变强度值。
表3-4 高温蒸汽管道材料
注：表中此栏为推荐的管道最佳的使用温度，具体情况可根据实际情况优化决定。
图3-5 锅炉部分耐高温材料105小时蠕变强度
3.2.3 新型耐高温材料的综合性能
在目前广泛使用的9%~12%Cr钢的使用温度最高可达620 ℃，并有较好的焊接性能和抗疲劳强度。它们在高温条件下的许用应力见图3-6。
图3-6 铁素体钢许用应力比较
图中可见，在600℃的工况下，P92和P122钢的许用应力比T/P91钢要大30%左右。T/P92钢和T/P122钢的成功开发，为现阶段超超临界参数的提高创造了一定的条件。
图3-7表示在不同温度下的许用应力及对应的管道壁厚。当在给定的蒸汽参数条件下，材料的许用应力越高，则管道的壁厚越薄，这样同时会降低管道的热应力。此外，随着管道壁厚的减薄，安装焊接的难度和费用、管道支吊架的费用也会因此降低。
图3-7 许用应力与对应的管道壁厚
许用 应力(MPa)
温度 (o
C)
许用 应力 MPa
温度 (℃)
3.3 四大管道选材原则
3.3.1 主蒸汽和高温再热蒸汽管道选材原则
对于大容量超超临界机组的主蒸汽和高温再热蒸汽管道，包括汽机旁路阀前管道的材料，将比常规亚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，从而使主蒸汽和高温再热蒸汽管道的材料的选择范围很小。
根据对耐高温管道材料的发展和新型耐高温管道材料在超超临界机组中的应用情况。适合应用于超超临界机组主蒸汽和高温再热蒸汽管道的材料主要有P91、P92、P122、E911这四种材料。
3.3.2 低温再热蒸汽管道选材原则
由于高压缸的排汽压力受到低压缸排汽湿度的限制，高压缸正常工作时的最大排汽温度一般不会超过400℃。如果没有特殊要求，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。
但对于高压缸最高允许排汽温度大于427℃的汽轮机，则最高允许使用温度为427℃的A672B70CL32电熔焊接钢管将不再适用，可采用A691Cr1-1/4CL22电熔焊接钢管，以保证机组的安全长期运行。根据汽轮机厂提供的数据，哈尔滨汽轮机厂的600MW超临界机组高压缸最高允许排汽温度为450℃，上海汽轮机厂的600MW超临界机组高压缸最高允许排汽温度为427℃，而东方汽轮机厂的600MW超临界机组高压缸最高允许排汽温度为432℃。根据汽轮机制造厂的解释，高压缸最高允许排汽温度仅可能出现在启动过程中，高排逆止阀开启前。
可见，对低温再热蒸汽管道逆止阀前的管段，需要根据不同机型具体情况确定其材料。而逆止阀后的管段则均可采用A672B70CL32。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。
3.3.3 给水管道选材原则
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。此外，600MW超超临界机组给水管道压力只是略高于600MW超临界机组，就目前国内外高压给水管道普遍采用的WB36无缝钢管来说仍然适用超超临界机组，不涉及新材料的应用。
3.4 不同管道材料的技术经济比较
3.4.1 主蒸汽和高温再热蒸汽管道的经济性比较
根据上述的分析，对于主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道，可供选择的材料主要有P91、P92、P122、E911，这四种材料在管道价格上也存在较大的差异，见表3-8。
在此我们根据前面拟定的管道设计参数，以汽机进汽参数25MPa/600℃/600℃为例，对采用P91、P92 、P122和E911钢的主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道的管径和壁厚进行了一个对比计算，计算结果见表3-9和表3-10。
表3-10 高温再热蒸汽管道对比计算表
根据表3-9和表3-10，我们可以得出以下结论：
(1) 对于25MPa/600℃/600℃超超临界机组，主蒸汽管道选用P92每米重量比P91每米重量减少33.7%，而相同重量管道价格P92为P91的130%，因此从投资角度来看，选用P92钢更为经济。
(2) 对于高温再热蒸汽管道来说，虽然蒸汽的温度较高，但由于蒸汽压力低，技术上P91钢还是适用的。经济性方面也是P91钢略好于P92钢。
3.4.2 主蒸汽和高温再热蒸汽管道的技术比较和可靠性分析
3.4.2.1 化学成分
P91在国内已经得到广泛应用，是一种改良的9CrMoVNbN钢，P92、E911是在P91基础上通过添加W取代部分Mo来提高高温强度的，其中E911含W 0.9％，P92含W 1.8％，三种材料含Cr量均为9%；P122 Cr含量为12%，含W 2.0％，由于Cr含量比较高，为了避免在组织中出现δ铁素体引起材料的脆性，添加了0.3~1.70%的Cu来降低Cr当量。
3.4.2.2 蠕变持久强度：
P91在600℃下10万小时的持久强度为94MPa，E911为115MPa，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的短时间的蠕变断裂数据外推出来的，分别为132MPa和128MPa，在强度上P92和P122有较大的优势。然而，欧洲对日本目前所采用P92和P122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。
3.4.2.3 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，但所有新材料都需要考虑焊接工艺、技术培训等。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含量对焊接有一定影响，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。关于焊接裂纹敏感性，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，强度可能会降低，因此采用这三种钢在管道对焊接接头的长期性能需要进行研究，提出相应的监督和评估措施和手段，保证焊接接头的安全。目前西安热工院正对P92焊接接头在模拟的服役环境下的长期力学性能、组织结构变化规律进行全面研究，其研究成果可为超超临界机组P92部件的金属监督提供有力的技术支撑。
3.4.2.4 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的减少也会降低高温强度，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。但目前缺乏更长时间的运行试验数据说明进一步的发展趋势。
3.4.2.5 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，在600℃，4000h条件下，P92的氧化皮厚130μm，如按年运行小时5500小时，但我们分析认为，问题主要在过热器和再热器，对于600℃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或12%Cr钢可以满足抗蒸汽氧化的性能要求，在主蒸汽管道壁厚计算中亦不考虑氧化腐蚀的裕量，而在运行中要加强对管道材料的金属监督。
3.5 600MW超超临界机组四大管道材料推荐意见
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经济性及今后运行的可靠性。
根据以上的技术经济分析比较，结合四大管道材料应用和发展的现状，对于600MW 超超临界参数的机组，推荐四大管道的材料如下：
(1) 高压给水管道采用WB36材料。
(2) 低温再热蒸汽管道根据不同机型的具体情况确定其材料。采用碳钢A672B70CL32或低合金钢A691Cr1-1/4CL22。
(3) 主蒸汽管道，对于超超临界参数，P91虽然国内有足够的使用经验，但材料已应用到最高限度温度，由于在610℃的许用应力低，计算壁厚达到104mm，单道焊口焊接施工时间长，焊接成本高，更重要的是难以保证质量，同时P91在600℃下材料老化加速，厚壁P91主汽管道的热应力大，长期运行安全难以保证，也不符合国际上最近几年的选材趋势，同时其经济性也略逊于P92，因此不建议采用P91作为主汽管道材料。P92、P122和E911从技术上都能满足要求，其中P122尽管抗蒸汽氧化能力较强，但材料的焊接性能不好，焊接比较困难，长时间高温运行的组织稳定性稍差；E911高温强度在三者中最低，且目前P122、E911钢价格偏高，经济上明显没有优势。而P92高温持久强度高，焊接和其它热加工工艺与P91接近，抗蒸汽氧化能力也能满足要求，且经济上最优。综合技术经济因素和目前国内正在建设中的超超临界机组的材料选用趋势，推荐优先采用P92钢。
(4) 高温再热蒸汽管道选择P91钢或P92钢均能满足要求，因为高温再热蒸汽管道的压力比较低，采用P91钢管道壁厚适中，且经济性也较好,如果选择P92、P122、E911壁厚偏薄，管件加工难度增大，综合技术经济因素考虑可优先选择P91钢。
4 四大管道规格的拟定
四大管道设计参数及规格详见表4-1。
从以上表格可以看出，对于600MW超超临界机组，低温再热蒸汽管道和高压给水管道的材料和规格基本没有大的变化，主要差别在于主蒸汽管道和高温再热蒸汽。
企业标准 Q/CPI ××—20×× 代替Q/CPI ××—20××燃煤电厂四大管道设计选用导则 20××—××—××发布 20××—××—××实施中国电力投资集团公司发布
目录 前言 (1) 1范围 (2) 2规范性引用文件 (2) 3定义与术语 (3) 4符号、代号和缩略语 (4) 5设计参数 (4) 6管道材质规格选型 (4) 附录A（资料性附录）四大管道特性数据 (8) 附录B（规范性附录）火力发电厂推荐四大管道材质和规格系列 (11)
前言 随着火力发电技术的不断发展，中国电力投资集团公司（以下简称集团公司）新建火力发电机组已经从300MW、600MW管道发展机组亚临界参数发展到600MW超临界、600MW超超临界、1000MW超超临界参数，四大管道材质和规格系列也随着不断变化，新的材料、新的管道规格设计选型不断出现。通过对四大管道的材质和规格系列进行统一，可以充分发挥集团公司集中打捆招标采购的优势，并为项目间四大管道调剂使用创造条件，也可使前期项目剩余的管道能够在后期的电厂建设中得到利用，从而有利于减低项目工程造价和节省建设成本。 集团公司曾于2004年4月、2007年3月、2008年3月和2009年5月四次主持召开了在建工程四大管道设计协调会，形成并不断完善了集团公司四大管道材质和规格系列。并在上述四次会议成果的基础上编制了《中国电力投资集团公司火力发电机组四大管道设计选用指导意见》。随着新的机型和设计参数不断出现，新材料的运用和使用经验的不断积累，各种类型机组四大管道材质和规格系列将根据需要进一步完善。 本导则由集团公司火电部组织编制，是集团公司企业技术标准系列之一 本导则由集团火电部提出。 本导则由集团火电部起草。 本导则由集团火电部归口。 本导则主要起草人：×××。 本导则所代替标准的历次版本发布情况：
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。
管道应力设计基础 1 适用范围 1.0.1适用于管道机械专业对非埋地碳素钢、合金钢及不锈钢管道的柔性设计。 1.0.2不适用于长输管道、加热炉炉管及设备内部管道的柔性设计。 2 相关标准 2.0.1 《石油化工管道柔性设计规范》SH3041-2001 《石油化工企业非埋地管道抗震设计通则》SH3039-1991 《石油化工企业管道支吊架设计规范》SH3073-95 《石油化工企业管道设计器材选用通则》SH3059-94 《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T12777-1999 《工业金属管道设计规范》GB50316-2000 《钢制压力容器》GB150-1998 3 设计原则 3.0.1 管道柔性设计包括简化分析方法和详细分析方法。简化分析采用直观经验判断、经验公式和图表法等；详细分析采用计算机程序进行。 3.0.2 以下两种情况的管道，宜采用详细分析方法进行柔性设计： (1)DN≥100且 t≥150℃的管道； (2)DN≥100且t ≤-45℃的管道； (3)t ≥315℃或t ≤-140℃的所有管道； (4)DN≥650的管道； (5)DN≥100的与空冷器连接的管道，t≥120℃的与空冷器连接的管道； (6)DN≥600受外压的薄壁管道； (7)与放在称量设备上的容器相连接的管道； (8)夹套管道； (9)进出加热炉及蒸汽发生器的高温管道； (10)进出汽轮机的蒸汽管道； (11)进出往复压缩机、透平鼓风机的工艺管道； (12)进出反应器的高温管道； (13)与离心泵连接的管道，可根据设计要求或按图3.0.1确定柔性设计方法；
(14) 连接易碎设备（如：石墨换热器、搪瓷设备等）的管道； (15) 需要设置弹簧支吊架或特殊管架的管道及配管设计人员要求提供支承点详细 受力状况的管道 (16) 与下沉量较大的设备（塔、罐、槽等）相连接的管道； (17) 利用简化分析方法分析后，表明需要进一步详细分析的管道。 3.0.3 计算机分析采用美国COADE 公司的CAESAR II 软件。 3.0.4 下列管道可不再进行柔性设计： 图3.0.1 离心泵柔性设计方法的选择图 (1) 温度在 -45℃至100℃之间的管道,但管道在两固定点间不能直线相连（软连接除外）。 (2) 对运行良好的管道进行复制的管道，或在系统中未作重大改动且有完整满意的操作记录的更换管道。 (3) 与已分析并合格的管道相比较，能作出肯定的判断，认为具有足够的柔性的管道。 (4) 对具有同一直径、同一壁厚、无支管、两端固定、无中间约束并能满足下式要求的非极度危害或非高度危害介质管道: D Y L U 02083()2 .-≤ (3.0.3-1) Y = (△X 2+△Y 2+△Z 2)1/2 (3.0.3-2) 式中 D 0──管道外径(mm)； Y ──管道总变形量(mm)；
浅述电厂四大管道工厂配制加工及管件制作 的监造重点和监造措施 【作者】李闯 【前言】随着我国一带一路经济战略的推进和实施，给我们电力行业带来了新的机遇和挑战。目前我国东南沿海地区的电能供需已经基本平衡，而国家对环保工作的重视和控制措施之严厉给我们传统的火电建设企业带来了前所未有的寒冰期，不转变观念就不会有未来。在这历史性转折的关键时刻，公司以蔡总为核心的领导班子借着和中国能源建设集团整合的这个契机，重新确定了公司必须“走出去”的发展战略，借着国家一带一路经济战略的这股春风，先后签订了几个“21世
纪海上丝绸之路”沿线国家的电厂建设EPC的大合同，这给公司上下全体职工带来了新的希望和信心。 随着公司几个国外的EPC项目正如火如荼的进行的同时，也给我们设备采购工作带来了新的压力和挑战，下面就结合本人在配管厂家的实际生产监造工作中一点经历，来浅析电厂四大管道工厂配制加工及管件制作的监造工作重点和监造措施。 【概要】本文论述了四大管道监造工作的重要性，并简单的按照监造工作的流程，分析各个监造环节的重点，并总结了一些在易出现质量问题环节具体的控制措施，希望对有相关监造工作任务的朋友有所帮助。 【关键词】四大管道ASME标准作用建议
【正文】 四大管道在整个电厂系统中的功用就相当于人体的主动脉，因此它的质量直接关系到整个电厂的安全运行。以往我们在施工现场主要负责的是管道安装工作，所以对管线几何尺寸，标高，坡度，吊架及阀门的安装位置等技术要求比较重视，在这方面安装工作上也算有些经验，当初在接到要去管道厂家监造通知的时候，原以为凭着多年的现场安装经验干这种工作还不就是小菜一碟吗？就是照着图纸检验一下各个管段的尺寸，再对管段的组对和焊接的过程进行监督和控制一下就行了吗！然而真正的监造工作并不是想象这样简单的，在通过到设备部进行的监造技术交底后，大概了解了监造工作的性质和流程，又经过在配管厂几个月的对四大管道的监造工作，也算是积累了一点这方面的工作经验，下面按照具体的监造流程简单的论述一下与大家分享： （一）原材料入厂: 由于我公司所承包的和MISAMIS和PCPC两个电站工程都位于菲律宾，这个国家的工业基础特别薄弱，又是亲美的国家，所以他们的工业大部分都是执行美国标准,四大管道的生产制造也就相应的要遵照美国的ASME标准（美国机械工程师协会）来执行，厂家从采购开始就要选定按ASME标准生产的管道，原材入厂后厂家的质检人员会按照材质单对原材管道逐一的进行对照
给水管道设计之基础工程与地基处理 基础工程是研究基础或包含基础的地下结构设计与施工的一门科学。地基处理是人为改善岩土的工程性质或地基组成，使之适应基础工程需要而采取的措施。 所谓基础，是指将上部结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分，根据埋置深度不同可分为浅基础（埋深≤5m）和深基础（埋深>5m）。浅基础包括独立基础（含刚性基础和扩展基础）、条形基础、十字交叉基础、筏板基础等，深基础包括桩基础、沉井基础、墩基础、箱形基础及地下连续墙等。 给水管道工程的基础形式一般为浅基础，因长直管道的基础往往连续布设，故作为条形基础进行设计是合理的。 对跨河管桥工程，当跨度不大时可一跨通过，并在两头设置混凝土镇墩，镇墩应满足稳定性要求，其混凝土强度等级不宜小于C20。当不能一跨通过时，在多跨管桥的中部可采用桩基础，因为多在水上作业，故宜采用混凝土钻孔灌注桩，其桩径一般为0.6～1.0m，混凝土强度等级不应小于C25。由于桩基既可承受竖向荷载，亦可承受水平向荷载，因此是多跨管桥基础设计时较为合理的形式。 跨越较大河沟时，若因各种原因不允许采用管桥时，则往往采用顶管或定向钻从底部穿越。顶管一般适用于DN800及以上的大直径管道，因为施工过程中需采用人工或机械出土，管径过小时将无法操
作。顶管施工时需设置工作坑，其工作坑后背必须确保安全、稳定、可靠。若穿越位置较浅，可采用混凝土实体后背；若穿越位置较深，则采用沉井作为工作井和接收井比较合理。定向钻是非开挖施工的一种方法，既可以在土层中穿越，也可以在岩层中穿越。定向钻适用于不超过DN1200的管道工程，其布置相对比较灵活。 给水管道所经场地因地基土性状不一，并非所有天然地基都能直接铺设管道，这就涉及到地基处理问题。常用地基处理方法有：置换法，排水固结法，压实和夯实法，振密和挤密法，加筋法，等等。置换法中的换土垫层法和褥垫法在给水管道工程中使用较多。 换土垫层法是将基础下一定深度范围内的软弱土层全部或部分挖除，然后分层回填并夯实砂、碎石、素土、灰土等强度较大、性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实至设计要求的密实度，从而提高浅层地基承载力，减小地基沉降量。换土垫层法主要用于淤泥、淤泥质土、杂填土等软弱地基的浅层处理。垫层的压实标准用压实系数（度）来衡量，一般不小于0.94。 褥垫法是复合地基中解决地基不均匀的一种方法。如当管道一边位于岩石地基，而一边位于黏土地基时，为确保两者之间变形的协调，可采用在岩基上加褥垫层（级配砂石）的方法来解决。褥垫层厚度可取200～300mm，其材料可选用中粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。
四大管道基础设计 简单介绍一下电力设计院四大管道的设计工作内容。 一个火力发电站工程的设计阶段一般分为：初步可行性研究设计、可行性研究设计、初步设计、施工图设计（其中包含司令图设计）、竣工图设计这五大主要部分。目前国内火力发电厂的设计招标工作通常是在可行性设计阶段或初步设计阶段进行，本次的主要介绍内容就是四大管道在可行性设计和初步设计投标阶段所做的一些工作。 四大管道的在可行性研究设计阶段及初步设计阶段的工作都是整个管道设计的一部，工作有相同之处，只是因设计基础条件资料的不同确定了其阶段重点工作的不同。因初步设计阶段的工作内容覆盖了可研内容，下面就初步设计投标阶段的四大管道设计工作做一个介绍。 设计工作的目标：向业主提供安全、可靠、经济、适用的设计方案。 四大管道设计所遵循的设计规程及规范：
下面以某一亚临界机组300MW工程主蒸汽管道的设计为例介绍四管设计过程： 首先确定管道设计的基础条件： 1）介质蒸汽 2）设计温度：取用锅炉过热器出口蒸汽额定工作温度加上锅炉正常运行时允许的温度偏差值。温度偏差值，可取用5℃。（注：按上述规程4） 锅炉厂所给主蒸汽出口参数为540℃，故本主蒸汽管道设计温度为545℃。 3）压力：
《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（DL／T5366－2006）中规定：“对于单元机组（即一台锅炉和一台汽轮机或一台其他原动机）上装设能控制集箱蒸汽压力的自动燃烧设备的锅炉，主蒸汽管道的设计压力至少等于主汽门进口处设计压力的105%，或不小于任何汽包安全阀整定压力下限值的85%，或不小于管道系统任何部位预期的最大持续运行压力，取上述三者中的最大值。 对于直流锅炉，主蒸汽管道的设计压力也不应小于预期的最大持续压力。 对于与过热器出口集箱相连接的主蒸汽管道，除上述规定外，设计压力不应小于过热器安全阀整定压力的下限值或任何汽包安全阀整定压力下限值的85%，取两者中的较大值。” 以上标准是2007年5月1日开实施的，本例工程是2003年设计的，当时是按96管规。96管规规定主蒸汽管道压力“取用锅炉过热器出口的额定工作压力或锅炉最大连续蒸发量下的工作压力。 当锅炉和汽轮机允许超压5%运行时，应加上5%的超压值。” 故本例中锅炉厂所给主蒸汽出口参数为17.44MPa，不允许超压，故本主蒸汽管道设计压力为17.44 MPa。 4）端点位移：锅炉厂和汽轮机厂提供接口位置及端点热位移（注：一般主机厂会同时提供端点许用力及力矩。初步设计是需要对四管进行初步应力分析算的，主要是对四管布置是否合理给一个评估，可提前与锅炉厂配合四管在锅炉柜架内的合理走向。）5）管径（介质流速）管规推荐主蒸汽管道设计流速在40～60m/s。
全国电力设计院排名 （第二项指标为该单位在全国所有设计院的排名） 1 16 北京国电华北电力工程有限公司 6 华北电力设计院13 2 22 国家电力公司西北电力设计院11 3 2 4 国家电力公司西南电力设计院 4 28 浙江省电力设计院 5 5 30 江苏省电力设计院7 6 31 国家电力公司中南电力设计院19 7 35 国家电力公司华东电力设计院 8 36 广东省电力设计研究院16 9 41 国家电力公司东北电力设计院 10 44 山东电力工程咨询院 11 50 广西电力工业勘察设计研究院 12 53 河北省电力勘测设计研究院 13 72 河南省电力勘测设计院 14 79 山西省电力勘测设计院 15 91 福建省电力勘测设计院 16 98 湖南省电力勘测设计院 17 158 内蒙古电力勘测设计院 18 165 云南省电力设计院 19 175 四川电力设计咨询有限责任公司 20 187 江西省电力设计院 21 191 辽宁电力勘测设计院 22 197 吉林省电力勘测设计院 23 199 安徽省电力设计院 24 202 上海电力设计院有限公司 25 205 新疆电力设计院 26 235 黑龙江省电力勘察设计研究院 27 256 贵州电力设计研究院 28 269 广州市电力工程设计有限公司 29 311 上海东捷电力设计有限公司 30 318 徐州电力勘察设计院 31 334 佛山电力设计院有限公司 32 358 广州电力设计院 33 367 沈阳电力勘测设计院 34 391 中国电力建设工程咨询公司 35 412 陕西省电力设计院 全国设计院排名（500强） 建设部工程质量安全监督与行业发展司公布的数据表明，全国共有勘察设计企业12375家，其中甲级企业1928家，乙级企业3410家。整个行业供过于求，而随着国内建筑市场的日益开放，勘察设计行业的改革日趋深入，国家的宏观调控政策的落实，行业竞争也必将更
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
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 施工方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日
1.目的 指导盘北煤泥矸石电厂一期（2×300MW）工程#1机组四大管道系统焊接作业。以便于合理组织焊接施工，加强焊接的过程控制，最终达到保证焊接质量的目的。 2.适用范围 本作业指导书适用于指导盘北煤矸石电厂（2×300MW）工程#1机组四大系统管道焊接。包括主蒸汽管道、再热热段管道、再热冷段管道、主给水管道、汽机高压旁路蒸汽管道、低压旁路蒸汽管道、给水泵汽轮机高压进汽管道及支吊架的焊接作业。 3.编制依据 3.1《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）（DL5009.1-2002） 3.2《A标段施工组织总设计》安徽电建二公司盘北项目部 3.3《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2004） 3.4《焊接工艺评定规程》（DL/T868-2004） 3.5《火力发电厂施工质量检验及评定标准》（焊接篇）（2010年版） 3.6《火力发电厂焊接热处理技术规程》（DL/T819-2010） 3.7《火力发电厂金属技术监督规程》（DL438—2009） 3.8《火力发电厂异种钢焊接技术规程》（DL/T752-2001） 3.9《主蒸汽管道图纸》、《再热热段管道图纸》、《再热冷段管道图纸》、《主给 水管道图纸》、《汽机高压旁路蒸汽管道》、《低压旁路蒸汽管道》、《给水泵汽轮机高压进汽管道图纸》广东电力设计院 3.10《焊接工艺评定书》(安徽电建二公司焊培站提供) 3.11《工程建设标准强制性条文．电力工程部分》2006年版 3.12《A标段质量达标创优规划》安徽电建二公司盘北项目部 3.13《焊工技术考核规程》（DL/T679-1999） 4.作业项目简述 4.1 工程概况 4.1.1 主蒸汽管道:
杭州设计院名单 单位名称资质等级邮编地址联系人联系电话浙江省建筑设计研究院甲310006 杭州市安吉路18 号王建伟85050029 浙江省城乡规划设计研究院甲310007 杭州市保俶路238 号潘曾发85118628 浙江省水利水电勘测设计院甲310002 杭州市抚拧巷66 号仲钟英86061010 浙江省轻纺建筑设计院甲310007 杭州市省府路29 号陈青佳87054346 浙江省交通规划设计研究院甲310006 杭州市环城西路89 号陆宁齐85156936 华信邮电咨询研究院有限公司甲310014 杭州市文晖路183 号任青85455066 浙江省建工建筑设计院甲310012 杭州市文二路207 号文欣大厦8 楼张俊88360799 浙江省天正设计工程有限公司甲310007 杭州市莫干山武林巷2 号胡亚平88362958 浙江省工业设计研究院甲310003 杭州市中河中路68 号浙江国贸大厦楼16 骆正南87234157 浙江省电力设计院甲310014 杭州市假山路69 号沈雄飞88334013 浙江省现代建筑设计院有限公司甲310009 杭州市大学路91 号吴贤信87043435 浙江大学建筑设计研究院甲310027 杭州市浙大路38 号方笑萍87951033 华东勘测设计研究院甲310014 杭州市潮王路22 号程平56739509 中国联合工程公司甲310022 杭州市石桥路338 号苏松洪88151858 中国新型建筑材料工业杭州设计研究院甲310003 杭州中山北路540 号薛滔菁85150433 煤炭工业部杭州建筑设计研究院甲310007 杭州市省府路27 号贾玲琪87051402 浙江工业大学建筑设计研究院甲310014 杭州市潮王路16 号--- 浙工大校内金立伟88320325 浙江城建建筑设计院有限公司甲310006 杭州市狮虎桥路 3 号周丽萌 85175346 杭州浙华建筑设计事务所甲310007 杭州市延安路466 号经贸大楼10 楼徐山谦28808600 浙江耀江建筑设计研究院有限公司甲310005 杭州市莫干山路耀江国际大厦 4 层浙江工程物探勘察院甲310005 杭州市朝王路218 号王建华88223828 浙江佳境规划建筑设计院甲310003 杭州市解放路178 号10 楼孙听泉97062290 转216
目录 1、编制依据 2、工程概况 3、施工组织及计划 4、施工准备 5、施工步骤 6、质量控制 7、安全文明施工 8、附页
1.编制依据 2.工程概况2．1工程概况 XX电厂二期2*330MW汽轮发电机组由东方电气集团供货，其整套机组设计为亚临界、一次中间再热、双缸双排汽、直接空冷抽汽凝汽式机组，机组启动方式为高中压缸联合启动方式。
4#机组四大管道是由内蒙古电力勘测设计院设计。 2.2工程范围： 2.2.1主蒸汽管道从锅炉高温过热器联箱出口两根管道（φ406.4×52）转为一根管道（ID375×40）至汽机房，再一分为二（ID267×29）至两只主汽门。主蒸汽管道材质为A335P91。设计温度为545℃，设计压力为18.26MPa。 2.2.2再热热段蒸汽管道是由锅炉末级再热器集箱出口管道φ609.6×40合二为一至汽机房，再一分为二ID724×35至两只中压汽门。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A335P22。 2.2.3再热冷段蒸汽管道是由高中压汽缸排汽出口至低温再热器联箱进口管道（φ457.2×30）至锅炉低温再热器进口集箱，材质为A672B70CL32。 2.2.4高压给水管道：由三台给水泵出口，经三台高加至省煤器进口之间的主体管道，还包括1号高加入口至3号高加出口，高压给水旁路管道；给水再循环管道：三台给水泵出口至除氧器进口之间的管道；减温水管道包含二路管道：即一路冷再热喷水减温管道：另一路由三台给水泵中间抽头至冷再热喷水减温器；过热器喷水减温管道：由高压电动给水泵出口，电动闸阀后给水母管接口至过热器减温器接口；锅炉上水管道。 2.3供货状况 四大管道的管材及管件由于材质特殊，全部实行外购。四大管道由业主委托配管公司实现工厂化加工，其支吊架全部由中标单位生产和供货。四大管道的疏水管道现场下料安装。 2.3.1工程量 2.3.1.1主蒸汽管道工程量(一台机)
7.2 管道系统设计的基本原理 管道系统设计的基本原理是利用3D 草图完成管道布局，并添加相应的管路附件，整个管路系统作为主装配体的一个特殊子装配体。 7.2.1 管路系统子装配体 建立管线系统时，SolidWorks将在装配体文件中生成一个特殊类型的子装配体。生成的子装配体中包含管线系统所必须的管线以及附件，例如，对于管道而言，管道系统子装配体中可能包含不同长度的管道、弯头以及三通、阀门等相关的附件。 子装配体中包含一个“路线1”特征，如图7-5 所示，通过“路线1”特征可以完成对管道系统属性和管道路径的编辑。 管道子装配体的线路来源于在主装配体中根据零件位置和用户绘制的3D 草图，3D 草图与主装配体相关并且决定管线系统中管道和附件的位置及参数。 如图7-5 所示，3D 草图决定了管道的位置和布局，管道系统的管道附件的位置确定了每段管道的长度。包含整个3D草图在内的所有零件，均作一个特殊的子装配体存在。
7.2.2 管道系统中的零件 如图7-5 所示，一般来说，在管道系统中包含如下几类零件： ‰ 管道 管道系统中的管子零件（Pipe或Tube）。应在管道零件定义管道的直径（标称直径）和壁厚等级（例如，Sch40），这两个参数用于确定管道系统中管道规格并用于筛选管道系统中的其他管路附件。 由于管子名义直径众多，在加上壁厚等级的组合，管子的规格也非常多。一般说来，在管子零件中应使用系列零件设计表完成各种管子规格的定义。 ‰ 管路附件 一般说来，管路附件是指管路系统中应用的标准附件，例如弯头、三通、接头、管帽或法兰等标准零件。系统在利用3D草图建立管道系统时，可以直接应用不同形式的弯头；而对于三通或法兰类型的附件，需要用户自行添加。 ‰ 其他零件 其他的管路零件，例如用户自定义的非标准管路端头、压力表、阀门等相关的零件。管路系统中的这些零件也可以广义地称为“管路附件”。 7.2.3 连接点和步路点 连接点是管路附件零件中的一个点。连接点定义了管道的起点或结束点，接头零件的每个端口必须有一个连接点。建立管道系统时，必须从现有装配体中零件上的一个连接点开始。 零件中的连接点定义了管道系统的管道参数，如图7-6 所示，连接点定义的管道参数 包括： ‰ 管道的类型：管筒、管道（装配式管道）和电力。 ‰ 管道方向：即从连接点开始管道延伸的方向； ‰ 管道的参数：管道系统的参数是指针对此连接点而言，将用于连接的管道的相关数据： … 标称直径：也称为名义直径，即要连接的管道的名义直径，与管道零件的名义直径相匹配。 … 规格区域名称：用于过滤配合零部件规格的标识符号，例如壁厚等级、压力级别等，与管道零件的管道识别符（“$属性@ Pipe Identifier ”）相匹配。
汽机四大管道安装施工方案 1.概述： 1.1工程概况 2*1030MW超超临界燃煤机组工程四大管道，其中包括主蒸汽管道、热再热蒸汽管道、冷再热蒸汽管道、 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、高压旁路减温水管道。 1.2四大管道各系统 主蒸汽管道及高温再热蒸汽系统均采用单元制系统，即主蒸汽管道和再热蒸汽管道分别从过热器、再 热器出口联箱直接引出，接至主汽门和再热汽门。在入口前设压力平衡连通管；低温再热管道采用分—总—分结构，即从高压缸排汽口引出两根管道，汇总成一根管道，在连接再热器入口时再分成两根管道；主 给水系统共设置6台卧式、双流程高压加热器，分为两列，每列三台。给水采用电动关断大旁路系统，每 列高加可以单独运行。 2.编制依据： 2.1 华东电力设计院图纸J1102、J1103、J1104、J1105、J1106、J1202、J1203、J1204 2.2 汽轮机厂家管道安装图 2.3 《电力建设施工及验收技术规范》管道篇DL5031-94 2.4 《火力发电厂施工质量检验及评定标准》管道篇 2.5 《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004 2.6 《火力发电厂施工质量检验及评定标准》焊接篇 2.7 《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009。1-2002 2.8 《BZ0153强制性条文—电力工程部分》 3.机具、工器具配备: 3.1 施工机具 汽机间桥式起重机130/25t 1台 600吨履带吊 1台 20吨炉顶吊 1台 5吨卷扬机 2台 3吨卷扬机 1台 70吨汽车吊 1台 50吨拖车 1台 手拉链葫芦 10吨 6台 手拉链葫芦 5吨 24台 手拉链葫芦 2吨 8台 角向磨光机 15台 水平尺 10只 3.2 量具 钢盘尺 30米 2把 卷尺 5米 9把 钢板尺 1米 2把 磁力线坠 2个 水平尺 2把 水准仪 1台 3.3 其它工具及机械 起重用工器具 20吨卸扣 20个 起重用工器具 10吨卸扣 10个 1
招标编号： 重庆铝业环保搬迁大板锭项目 热电动力车间工程 四大管道 技术规范书 招标人：重庆旗能电铝有限公司 招标代理人： 编制单位：中南电力设计院 2011年03月
目录 附件1 技术规范 (1) 附件2 供货范围 (12) 附件3 技术资料和交付进度 (13) 附件5 监造、检验和性能验收试验 (15) 附件6 大(部)件情况 (17) 附件7 差异表 (18) 附件8 投标方需要说明的其它问题 (19)
附件1 技术规范 1 总则 1.1本招标技术规范适用于重庆铝业环保搬迁大板锭项目热电动力车间2×330MW机组新建工程所配的四大管道（主蒸汽管道，高温再热蒸汽管道，低温再热蒸汽管道，高压旁路管道，低压旁路管道，高压给水管道，以下简称四大管道）的材质、规格、性能(包括高温性能)，检验和验收等方面的技术要求。 1.2 招标方在本技术规范中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，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。 1.3 投标方执行本合同文件所列标准。有矛盾时，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，规范和标准遵循现行最新版本的标准 1.4 投标方如对本招标技术规范有偏差(无论多少或微小)都必须清楚地表示在本招标技术规范的附件9“差异表”中。否则招标方将认为投标方完全接受和同意本招标文件的要求。 1.5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,投标方应保证招标方不承担有关设备专利的一切责任。 1.6在签订合同之后，招标方保留对技术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，具体项目和条件由投标、招标双方商定。 1.7 本协议书为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。 2 工程概况 2.1 工程地理位置 本工程位于重庆市綦江县古南镇，距綦江县城中心约11km。厂址北面紧临改造后的綦四公路，北距大板锭厂区约600m处；东北侧距厂址约1.5km处有210国道及川黔铁路通过，之间被綦江相隔；西侧、南侧基本为丘陵小山地带。綦江北站位于厂址东北面约2.5km处。 2.2 地震烈度 区内地震活动微弱，根据《建筑抗震设计规范》(GB50011－2001)和《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001图A1)，《中国地震动反应谱特征周期区划图》(GB18306-2001图B1)，厂址所在区域，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特
1. 目录.............................................. 1页 2. 概述.............................................. 2页 3. 编制依据.......................................... 2页 4. 工程进度及劳动力安排.............................. 2页 5. 施工准备及工作条件................................ 2页 6. 施工方法、步骤及作业程序.......................... 3页 7. 质量技术要求...................................... 5页 8. 安全技术措施及文明施工要求........................ 6页 9. 交底记录........................................... 12页0 湖北工蹲 HICC
1 湖北省工业建筑集团安装工程有限公司江苏利淮钢铁发电项目 1.概述 1.1本方案适用于江苏利淮钢铁集团1*80MW煤气高效利用发电工程四大（高压给水、主蒸汽、低温再热蒸汽、高温再热蒸汽管道）的安装。 1.2工作内容包括管子、管件及附件的检验；支、吊架的制作安装；管道安装；阀门及其它附件安装。2编制依据 2.1《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）DL5190.5—2012 2.2设计图纸，施工说明。 3.工程进度及劳动力安排3.1.劳动力安排 3.2.工期：70天 4. 施工准备及工作条件 4.1.1施工组长必须能够看懂、熟悉施工图纸及管道走向，清楚现场厂房结构框架编号，施 工前进行现场实际勘测，要求施工组长参加过同类工程项目2个以上； 4.1.2施工组长必须熟悉本施工项目施工工序，对安装工艺全面掌握，讲究安装工艺； 4.1.3施工人员中技工应占 60%以上且有一定施工经验，每名施工人员在施工前经过专业技 术及安全培训并考试合格，新加入施工中的人员必须接受技术交底才能上岗作业； 4.1.4每名施工作业人员必须经身体检查，不宜登高者不得从事高空作业； 4.1.5每名特种作业人员必须持证上岗，要求特种作业证复印件放置胸卡内； 4.1.6施工人员必须建立自我保护意识，不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害，杜绝习惯性违章； 4.2机械、工器具要求 4.2.1施工前必须准备足够的运输及起重机械，以满足不同施工要求，施工前按组配备常用 吊装工器具，汽机厂房内的50t桥式起重机具备使用条件； 4.2.2运输、起重机械必须有良好的使用性能，并按定期维护，起重指挥人员必须熟悉吊车和卷扬的性能，了解作业工况，能够顺利完成施工作业方能进行吊装作业； 4.2.3在施工前，所用工器具必须齐全，并且检验其性能完好，满足施工中安全、技术要求；测量工器具必须经过校验，且在校验期内才能在施工中使用； 4.3材料、半成品质量要求
理化检验作业指导书 说明：本作业指导书的使用范围为电厂安装中的金属材料及焊缝理化检验，参考一台600MW机组工程。 1．工程概况 1.1 工程名称：某电厂一期工程2×600MW #2机组金属材料及焊缝理化检验。 1.2 施工地点：#2机组锅炉房、汽机房、组合场及其它相关区域。 1.3 主要工作量 金属监督范围主要依据《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004和《金属技术监督规程》DL438-2000标准来确定，另外有些项目需要同时满足《电力建设验收技术规范中锅炉篇、汽机篇、管道篇》的要求，钢结构则要满足有关钢结构的验收规范。 如设计图纸有特殊要求，执行图纸设计的有关检测规定。 对于设备质量的检测，金属监督技术规程和电力建设施工及验收技术规范有明确要求需要安装单位进行检测的部分，必须进行现场检测。 1.3.1 光谱分析检验 （1）所有厂家及自购合金钢零部件在安装前按施工委托要求进行100%光谱分析，验证其钢号，防止错用。如过热器管、再热器管、联箱、阀门、三通等。
（2）对设备厂家禁止解体的部件，按施工委托要求仅对外表暴露部分进行光谱分析。 （3）锅炉受热面(通常指承压部件包括管道、联箱、联络管、阀门、大小头、三通、弯头、堵头)的合金钢部件及厂家焊缝安装前必须按施工委托要求进行光谱复查。 （4）锅炉所有合金钢吊杆、U型板、合金钢锅炉附属管道、合金钢螺栓、合金钢螺母、合金钢垫片、合金钢支吊架、合金钢备品件、合金钢锅炉钢构架（不包括16Mn等低合金钢）等安装前均需按施工委托要求进行光谱分析。 （5）合金钢件焊后应按施工委托要求对焊缝进行光谱分析复查，规定如下： 锅炉受热面管子不少于10%。 其他管子及管道100%。 （6）汽机和四大管道 汽缸内可拆卸零件的光谱复查：设备用合金钢或特殊材料制造的零部件和紧固件等，都应在安装前按施工委托要求进行光谱分析和硬度检验，以鉴定其材质。主要包括汽轮机缸体、汽室、大轴、隔板、垫块、支撑键等等。一般不允许在转子上进行光谱分析。 汽机本体范围内所有合金钢管材（包括四大管道）、管件（含弯管、弯头、三通、阀门）及其附件、疏放水等在组装前均应按施工委托要求进行光谱分析；组装后按施工委托要求还应对上述部件进行光谱复查（一般在对焊口进行光谱复查的时候同时对管子进行复查）。
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
一、工程概述 四大管道（主汽系统、给水系统、再热冷段、再热热段），属于高温高压管 道，其中压力取样点46个,温度取样点46点,要保证仪表测量的安全、准确、方 便，正确的取样位置至关重要，关系着电厂的稳定运行。 二、编制依据 1. 设计院提供的热控系统图和厂家相关技术资料 2.《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇） 3.《火电施工质量验收及评定标准》（热工仪表及控制装置篇） 4.《电力建设安全工作规程》火力发电厂部分 5. 热控专业组织设计 三、施工所需工器具及劳动力要求 1.计量器具：钢卷尺、水平尺、拐尺 2.施工器具：手电钻、逆变焊机、磁座钻 3.施工工具：手锤、手铲、钢丝刷、锉刀、保温桶、电焊炬、氩弧焊炬 4.劳动力: 4人 四、施工作业方案 根据热控施工系统图、机务管道配管图及现场实际情况确定开孔位置、方向，并用电钻加工。 五、施工工艺流程 工艺流程要求与标准R H W 一、确定测点位置1、熟悉热控系统图，查阅相关的机务管道图。 2、设计图纸上有设计位置，应严格按设计进行；若无，按 照《规范》确定测点位置。 2.1取源部件不得安装在焊缝或其边缘或支吊架位置上， 严禁在蒸汽管道的监察管段开孔 2.2相邻温度压力取样点之间的距离应大于管道外径，但 不得小于200mm，当压力测孔与温度测孔在同一管道 上临近安装时，按介质流向压力在前、温度在后的原 则。 2.3测点开孔应在能代表被测介质参数的直管段上，应尽 量避开阀门、弯头、三通、大小头等对介质有影响或 会造成泄漏的地方。 2.4当测量液体压力时，测点在管道下半部与管道的水平 中心线成45度范围内。当测量蒸汽压力时，测点在管 道上半部及下半部与管道的水平中心线成45度夹角 范围内。 2.5 测点的位置应便于维护和检修。 2.6 热工与机务技术人员相互核对确定在组合管道图上的 √
给水管道设计之结构分析基础 一、概述 工程结构是指建筑物中以各种工程材料建成的能承受荷载或其他作用的构件的组合体,按所用材料可分为木结构、砌体结构、钢结构和混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构）。 给水管道工程中的结构类型很多,如各类阀门井多采用砌体结构或混凝土结构,管桥支托及桁架大多采用钢结构,支墩、镇墩及管桥桩基等多采用混凝土结构。 不同结构形式其分析计算方法有所不同。对钢制管道,一般采用材料力学方法；钢桁架采用结构力学方法；支（镇）墩的结构分析需联合应用理论力学、材料力学、土力学等方法；混凝土结构要用到混凝土结构设计方法。 二、结构分析基本步骤 1、确定计算简图 结构计算简图是一种简化的力学模型 ,它应反映实际结构的受力与变形情况 ,不能出入过大。实际结构的简化包括结构体系、杆件、结点、支座、材料性质及荷载的简化。如何正确选取计算简图 ,需要设计者具备必要的结构分析知识与实际工程经验。如单跨与多跨管桥 ,上部钢管是整体结构 ,通过弧形支座支承于桩基承台上 ,上部钢管可以作微小的左右移动 ,也可以绕支座作微小的转动 ,所以单跨管桥的上部钢管可简化为简支梁 ,而多跨管桥则可简化为多跨连
续梁 ,由此而产生的计算误差在工程允许范围内。 2、计算所受的作用 作用习惯上称为荷载 ,分为永久荷载、可变荷载与偶然荷载。永久荷载是指在设计基准期内其值不随时间变化 ,或变化的量值相对平均值可忽略不计 ,如结构自重 ,静水压力 ,土压力等；可变荷载是指在设计基准期内其值随时间发生变化 ,变化的量值相对平均值不可忽略不计 ,如风（雪）荷载 ,动水压力 ,车辆与人群荷载等；偶然荷载是指在设计基准期内不一定出现 ,而一旦出现其持续时间较短 ,且量值可能很大 ,如地震荷载 ,冲（撞）击与爆炸荷载等。在给水管道设计中一般不计偶然荷载 ,但通航河道上的管桥工程需考虑船只的撞击力；此外 ,对重要的埋地过路管道宜考虑车辆荷载的作用。 3、进行受力分析 根据结构计算简图与所受的荷载 ,按照有关力学计算理论与方法计算相应的作用效应 ,包括内力与变形 ,并绘制相应的内力图 ,以供结构分析之用。一般情况下 ,不同的结构构件其出现的内力不一定相同。梁式杆件的内力以弯矩与剪力为主 ,可不考虑轴力影响；桁架结构以轴力为主 ,可忽略弯矩与剪力影响；对管桥桩基来说 ,其轴力、剪力和弯矩都需要考虑。对某些结构还需作变形验算 ,如跨度较大的管桥钢管需验算挠度是否满足规范要求 ,混凝土灌注桩的沉降量是否满足工程要求 ,等等。 4、结构分析计算 结构计算的具体内容可视实际结构而定,其计算方法应按有关结构设计规范要求进行。