DL∕T 5366-2014 發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)程

中華人民共和國電力行業(yè)標準P2014-06-29發(fā)布2014-11-01實施2014年第4號按照《國家能源局關于印發(fā)〈能源領域行業(yè)標準化管理辦法等164項行業(yè)標準(見附件),其中能源標準(NB)158項、電力標2014年6月29日實施日期中華人民共和國電力行業(yè)標準代替DL/T5366—2006批準部門：國家能源局施行日期：2014年11月1日中國計劃出版社 2術語和符號 4鋼材的許用應力 5管道的設計參數(shù) 5.1一般規(guī)定 5.2火力發(fā)電廠主要管道 5.3核電廠常規(guī)島主要管道 6承受內壓的管子、彎管和彎頭的壁厚計算 6.1管子的最小壁厚 6.2管子的計算壁厚 6.3管子的取用壁厚 6.4彎管和彎頭的壁厚 7管道的應力計算 7.1一般規(guī)定 7.2補償值的計算 7.3管道的應力驗算 7.4力矩和抗彎截面系數(shù)的計算 7.5管道對設備的推力和力矩的計算 附錄A常用鋼材的性能 附錄B柔性系數(shù)和應力增加系數(shù) 本規(guī)程用詞說明 引用標準名錄 4Allowablestressofsteel 5Pipingdesignpara 5.3Pipinginconventionalislandofnuclearpowerplant 6Calculationofwallthicknessofpiping,bendandelbowunderinterna 6.2Straightpipe 7.2Calculationofcompe 7.3Checkingofpipingstress 7.4Calculationofmomentandbendingmomentof bypiping AppendixAPropertiesofc AppendixBFlexibilityfactor Explanationofwordinginthiscode h——尺寸系數(shù)；MA——自重和其他持續(xù)外載作用在管子橫截面上的合成Mc——按全補償值和鋼材在20℃時彈性模量計算的熱脹合η—許用應力修正系數(shù)；3.0.2運行溫度大于100℃且公稱尺寸大于DN65的管道應進4鋼材的許用應力4.0.1除延伸率大于或等于30%的奧氏體不銹鋼和鎳基合金外，管道組成件用鋼材的許用應力應根據(jù)鋼材的有關強度特性取下列三項中的最小值：事事,式中：R20——鋼材在20℃時的抗拉強度最小值(MPa);RL——鋼材在設計溫度時的屈服強度最小值(MPa);Rpo.2——鋼材在設計溫度時的0.2%規(guī)定非比例延伸強度最Rb——鋼材在設計溫度時的10?h持久強度平均值(MPa)。4.0.2常用鋼材的許用應力應符合本規(guī)程附錄A的規(guī)定。4.0.3未列入本規(guī)程附錄A的鋼材，如符合有關技術條件可作為汽水管道組成件的材料時，其許用應力應按本規(guī)程的規(guī)定計算。2加熱器出口管道的設計溫度應取用加熱器各種工況下被1)汽輪機主汽門進口處設計壓力的105%。5.2.2再熱蒸汽管道設計壓力及設計溫度的取用應符合下列規(guī)缸排汽壓力的1.15倍。工況下該抽汽壓力的1.1倍，且不應小于0.1MPa。當5.2.4背壓式汽輪機排汽管道的設計壓力應取排汽的最高工作壓力，且不應小于0.1MPa;設計溫度應取排汽的最高工作溫5.2.5與直流鍋爐啟動分離器連接的汽水管道設計壓力應取用5.2.6高壓給水管道設計壓力及設計溫度的取用應符合下列規(guī)5.2.7低壓給水管道設計壓力及設計溫度的取用應符合下列5.2.9加熱器疏水管道設計壓力及設計溫度的取用應符合下列1)鍋爐排污閥前的定期排污管道，設計壓力不應小于汽包上所有安全閥中的最低整定壓力與汽包最高水位至管道最低點水柱靜壓之和；鍋爐排污閥前的連續(xù)排污管道，設計壓力不應小于汽包上所有安全閥的最低整道不會引起管內介質壓力升高時，其設計壓力應按表鍋爐壓力P(MPa)管道設計壓力(MPa)道不會引起管內介質壓力升高時，其設計溫度應按表鍋爐壓力P(MPa)管道設計溫度(℃)5.3.4汽水分離再熱器加熱蒸汽管況下汽輪機抽汽口處壓力的1.1倍。力級泵出口至下游第一級高壓加熱器入口之間區(qū)段管1)加熱器疏水管道應取用本級加熱器抽汽管道的設計壓柱靜壓引起壓力升高值大于低溫再熱蒸汽壓力的3%3)當主管道設計壓力為6.3MPa以下6承受內壓的管子、彎管和彎頭的壁厚計算6.1管子的最小壁厚6.1.1對于外徑與內徑之比小于或等于1.7的管子，在設計壓力和設計溫度下所需的管子最小壁厚應按下列公式計算：1按管子外徑計算最小壁厚時應按下式計算：2按管子內徑計算最小壁厚時應按下式計算：3按管子外徑計算在蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管的最小壁厚時應按下式計算：6.1.2管子的設計壓力應符合公式(6.1.2-1)和公式(6.1.2-2)的規(guī)定：1按管子外徑計算設計壓力時應按下式計算：2按管子內徑計算設計壓力時應按下式計算：式中：Sm——管子的最小壁厚(mm);p——設計壓力(MPa);D?——管子內徑，取用最大內徑(mm);[o]'——鋼材在設計溫度下的許用應力(MPa);Y——修正系數(shù)，應按表6.1.2-1取用；相應標準規(guī)定選取；w——蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管強度降低系數(shù)，其值可按表6.1.2-3選??；a——有腐蝕、磨損和機械強度要求的附加厚度(mm)。一般蒸汽管道和水管道可不計及腐蝕和磨損的影響；對于存在流體腐蝕和磨損情況的管道，應根據(jù)預期的壽命和介質對金屬材料的腐蝕速率確定附加厚度；加熱器疏水閥后管道、給水再循環(huán)閥后管道和鍋爐排污閥后管道等存在汽水兩相流介質的管道，腐蝕和磨損的附加厚度可取2mm;超超臨界參數(shù)機組的主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道，附加厚度可取溫度(℃)奧氏體鋼注：1介于表列中間溫度的Y值可用內插法計算。2當管子的D?/Sm<6時，對于設計溫度小于或等于480℃的鐵素體和奧氏電阻焊電熔焊單面焊(無填充金屬)附加100%射線或超聲檢驗單面焊(有填充金屬)附加100%射線或超聲檢驗雙面焊(無填充金屬)附加100%射線或超聲檢驗雙面焊(有填充金屬)附加100%射線或超聲檢驗注：電阻焊縱縫鋼管管子和管件不允許通過增加無損檢驗提高焊縫系數(shù)。溫度(℃)碳鋼回火回火2蠕變范圍的起始溫度為本規(guī)程附錄A的許用應力表中粗線右邊的溫度。3本表中的CrMo鋼和蠕變強化鐵素體鋼焊縫金屬碳含量不應低于0.05%。5本表中各材料埋弧焊焊劑的堿度不小于1.0。7蠕變強化鐵素體鋼包括“PowerPiping”ASMEB31.1中的Grades91,92,911,122,23等，以及現(xiàn)行國家標準《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310中的6.2管子的計算壁厚6.2.1管子的計算壁厚S。應按下式計算：c——管子壁厚負偏差的附加值(mm)。6.2.2管子壁厚負偏差的附加值應符合下列規(guī)定：1對于熱軋無縫鋼管，管子壁厚負偏差的附加值可按下式計式中：m——管子產品技術條件中規(guī)定的壁厚允許負偏差(%)。2對于按內徑確定壁厚及采用熱擠壓方式生產的無縫鋼管，壁厚負偏差的附加值應根據(jù)管子產品技術條件中的規(guī)定選用。3對于焊接鋼管，壁厚負偏差的附加值應采用鋼板厚度的負偏差值，且不應小于0.5mm。6.3管子的取用壁厚6.3.1對于以外徑×壁厚標識的管子，管子的取用壁厚應根據(jù)管子的計算壁厚按管子產品規(guī)格中公稱壁厚系列選?。粚τ谝宰钚葟健磷钚”诤駱俗R的管子，管子的取用壁厚應根據(jù)管子的計算壁厚并遵照制造廠產品技術條件中有關規(guī)定選取。在任何情況下，管子的取用壁厚應大于或等于計算壁厚。6.3.2在選擇管子的取用壁厚時，應根據(jù)管子的管徑偏差留有對口加工裕量。6.4彎管和彎頭的壁厚6.4.1在設計壓力和設計溫度條件下，彎管或彎頭加工完成后的最小壁厚應按下列公式計算：1按外徑計算最小壁厚時應按下式計算：2按內徑計算最小壁厚時應按下式計算：3按外徑計算在蠕變溫度范圍縱向電熔焊彎管或彎頭的最小壁厚時應按下式計算：式中：I———彎管或彎頭的修正系數(shù)，側壁彎曲中心線處I=1;內弧線處R——彎管或彎頭的彎曲半徑(mm)。6.4.2彎管或彎頭成品任何一點的實測壁厚不應小于彎管或彎頭按公式(6.4.1-1)～公式(6.4.1-3)計算出的相應點最小壁厚，且不應小于相連管子的最小壁厚。6.4.3感應加熱彎管的彎曲半徑宜為管子外徑的3倍～5倍。6.4.4彎管彎制前直管的最小壁厚應根據(jù)彎管外側受拉的減薄量確定。對于感應加熱彎管彎制前的直管最小壁厚不宜小于表6.4.4中規(guī)定的壁厚。表6.4.4感應加熱彎管彎制前直管最小壁厚彎管彎曲半徑彎管彎制前的直管最小壁厚5倍管子外徑3倍管子外徑2Sm為本規(guī)程6.1節(jié)中計算的管子最小壁厚。對冷狀態(tài)宜取1。7.1.9冷緊口的位置應設置在管系冷態(tài)彎矩較小且便于施工的地方。7.1.10除合同約定外，應力計算應計入以下偶然荷載的作用：1安全閥起跳排汽反力荷載。2當抗震設防烈度為8度及以上時的管道地震荷載。3室外露天布置管道的風荷載。4600MW及以上容量機組的主蒸汽管道和再熱熱段蒸汽管道的汽錘力。5其他可能發(fā)生的偶然荷載。7.1.11核電廠常規(guī)島高能管道應根據(jù)廠房核安全要求計算管道假想破裂荷載，并應設置管道防甩裝置。7.1.12地震荷載、風荷載和管道假想破裂荷載可不與其他偶然荷載一同構成組合工況。7.1.13核電廠常規(guī)島高能管道假想破裂荷載應包括管道噴射流沖擊荷載和管道甩擊荷載，荷載計算應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《輕水堆核電廠假想管道破損事故防護設計準則》EJ/T335的規(guī)定。7.1.14承受管道假想破裂荷載的防甩裝置的設置不應影響管系正常的熱態(tài)和冷態(tài)位移。7.2補償值的計算7.2.1當管系端點無附加角位移時，管系的線位移全補償值可按下列公式計算：式中：△X,△Y,△Z——計算管系沿坐標軸X、Y、Z的線位移全補償值(mm);△Xp,△YB,△Zp---計算管系的末端B沿坐標軸X、Y、Z的附加線位移(mm);△XA,△YA,△ZA——計算管系的始端A沿坐標軸X、Y、Z的附加線位移(mm);△XAB,△YAB,△ZAB——計算管系AB沿坐標軸X、Y、Z的熱伸長a1—-鋼材從20℃至工作溫度的線膨脹系數(shù)，(10-?mm/mm/℃),常用鋼材的線膨脹系數(shù)應符合本規(guī)程附錄A的規(guī)定；Xg,Ys,ZB——計算管系的末端B的坐標值(mm);XA,YA,ZA——計算管系的始端A的坐標值(mm);t——工作溫度(℃);tamb——計算安裝溫度(℃),可取20℃。7.2.2當管道沿坐標軸X、Y、Z方向采用不同冷緊比時，管道在冷狀態(tài)下各方向的冷補償值應按下列公式計算：式中：△X20,△Y20,△Z20——計算管系沿坐標軸X、Y、Z的線位移冷補償值(mm);7.3管道的應力驗算7.3.1管道在工作狀態(tài)下，由內壓產生的折算應力應符合下式的規(guī)定：式中：0——內壓折算應力(MPa);p——設計壓力(MPa);S——管子實測最小壁厚(mm);Y——修正系數(shù)，應按本規(guī)程表6.1.2-1的規(guī)定選用；η——許用應力修正系數(shù)，應按本規(guī)程第6.1節(jié)的規(guī)定選a——有腐蝕、磨損和機械強度要求的附加厚度(mm);[o]'——鋼材在設計溫度下的許用應力(MPa)。7.3.2由內壓產生的環(huán)向應力可短時超出鋼材在相應溫度下的許用應力，但應符合下列規(guī)定：1環(huán)向應力超出許用應力值不大于15%時，每次超出時間不應超過8h,連續(xù)12個月累計超出時間不應超過800h。2環(huán)向應力超出許用應力值不大于20%時，每次超出時間不應超過1h,連續(xù)12個月累計超出時間不應超過80h。7.3.3管道在工作狀態(tài)下，由內壓、自重和其他持續(xù)外載產生的軸向應力之和應符合下式的規(guī)定：式中：oL——管道在工作狀態(tài)下，由內壓、自重和其他持續(xù)外載產生的軸向應力之和(MPa);p——設計壓力(MPa);i——應力增加系數(shù)，應按本規(guī)程附錄B取用，且0.75i不應小于1;MA———自重和其他持續(xù)外載作用在管子橫截面上的合成力W——管子抗彎截面系數(shù)(mm3);[o]'——鋼材在設計溫度下的許用應力(MPa)。7.3.4管道在工作狀態(tài)下受到偶然荷載作用時，由內壓、自重和其他持續(xù)外載及偶然荷載所產生的軸向應力之和應符合下式規(guī)定：式中：K——系數(shù)，在管道正常允許的運行壓力波動范圍內，且內壓產生的環(huán)向應力未超過相應溫度下的許用應力，當偶然荷載作用時間每次不超過8h,且連續(xù)12個月累計不超過800h時，取K=1.15;當偶然荷載作用時間每次不超過1h,且連續(xù)12個月累計不超過80h時，取Mg——安全閥或釋放閥起跳、汽錘、風及地震等產生的偶然荷載作用在管子橫截面上的合成力矩(N·mm)。在驗算時，Ms中的地震力矩只取用變化范圍的一半。地震引起管道端點位移，當式7.3.5-1中已計入時，式7.3.4中可不計入。7.3.5管系熱脹應力范圍應符合下列規(guī)定：1管系熱脹應力范圍應按下式計算：Mc——按全補償值和鋼材在20℃時的彈性模量計算的，熱f——熱脹應力范圍的減小系數(shù)；[o]20——鋼材在20℃時的許用應力(MPa)。2當本規(guī)程第7.3.4條中偶然荷載的合成力矩未計入地震引起的端點位移時，公式(7.3.5-1)中的熱脹合成力矩范圍應計入地震引起的端點位移力矩。3在電廠預期的運行年限內，熱脹應力范圍的減小系數(shù)可按管道全溫度周期性的交變次數(shù)確定：4如果溫度變化的幅度有變動，當量全溫度范圍的交變次數(shù)可按下式計算：交變次數(shù)；N?,N?,…,Nn——各溫度變化△T?,△T?,…,△T,的交變次數(shù)；r?,r?,…,rn——各溫度變化與全溫度范圍的比值△T?/△Te,7.3.6在水壓試驗的內壓下，管道的環(huán)向應力值不應大于材料在試驗溫度下屈服強度的90%;由水壓試驗內壓、自重和其他持續(xù)荷載產生的管道軸向應力不應大于材料在試驗溫度下屈服強度的7.4力矩和抗彎截面系數(shù)的計算7.4.1管子、彎管和彎頭合成力矩和抗彎截面系數(shù)的計算應符合下列規(guī)定：1合成力矩應按下式計算：公式(7.3.4)、公式(7.3.5-1)中的下標A、下標B和2抗彎截面系數(shù)應按下式計算：式中：W-——抗彎截面系數(shù)(mm3)。7.4.2驗算等徑三通時，應按公式(7.4.1-1)分別計算各分支管的合成力矩(圖7.4.2),且在計算合成力矩時應按三通的交叉點取值。管子抗彎截面系數(shù)應按公式(7.4.1-2)和連接管子尺寸計7.4.3驗算不等徑三通時，應按下列規(guī)定分別計算主管兩側和支管的合成力矩，且在計算各合成力矩(圖7.4.2)時均應按三通的交叉點取值：1三通支管的合成力矩應按下式計算：-MA(Mp或Mc)=√MZ?+M3?+M?式中：Mx?,My?,M??——與三通支管連接的計算分支作用于三通交叉點的當量力矩。2三通支管的當量抗彎截面系數(shù)應按下式計算：壁厚Sn和0.75iSn二者中的較小值，且0.75i不應小于1。式中：Mx?,Myi,M??——三通主管連接管1作用在三通交叉點處M?,My?,M?——三通主管連接管2作用在三通交叉點處7.4.4本規(guī)程附錄B中圖B.0.2-3所示支管合成力矩和抗彎截L?≥0.5√r?S6,計算接管座的抗彎截面位移、有效冷緊、自重和其他持續(xù)外載及支吊架反力作用的條件計2管道運行初期冷狀態(tài)下的力和力矩應按冷緊、自重和其他持續(xù)外載及支吊架反力作用的條件計算。3管道應變自均衡后冷狀態(tài)下的力和力矩應按應變自均衡、自重和其他持續(xù)外載及支吊架反力作用的條件計算。7.5.2管系在工作狀態(tài)和冷狀態(tài)下對設備的推力和力矩的最大值應能滿足設備安全承受的要求。當數(shù)根管道同設備相連時，管道在工作狀態(tài)和冷狀態(tài)下對設備的推力和力矩的最大值，應按設備和各連接管道可能出現(xiàn)的運行工況分別計算和進行組合。7.5.3當管道無冷緊或沿坐標軸X、Y、Z各方向采用相同的冷緊比時，在不計及持續(xù)外載的條件下，管道對設備或端點的推力或力矩的計算應符合下列規(guī)定：1在工作狀態(tài)下，管道對設備或端點的推力或力矩應按下式計算：2在冷狀態(tài)下，管道對設備或端點的推力或力矩應按下式計或3當時，管道在冷狀態(tài)下對設備或端點的推力或力矩取公式(7.5.3-2)和公式(7.5.3-3)計算結果的較大值；時，管道在冷狀態(tài)下對設備或端點的推力或力矩按公式(7.5.3-2)計算。管道運行初期在工作狀態(tài)下對設備或端點的推力或R20——管道運行初期在冷狀態(tài)下對設備或端點的推力或力R20——管道應變自均衡后，在冷狀態(tài)下對設備或端點的推力或力矩(N或N·mm);Re——按全補償值和鋼材在20℃時的彈性模量計算端點對管道的熱脹作用力或力矩(N或N·mm);[o]'——鋼材在設計溫度下的許用應力(MPa);E1——鋼材在設計溫度下的彈性模量(GPa);E20——鋼材在20℃時的彈性模量(GPa);以上公式中，R'、R20、R?0、Re均為一組力和力矩，包括Fx、7.5.4當管道沿坐標軸X、Y、Z各方向采用不同的冷緊比時，在不計及持續(xù)外載的條件下，管道對設備或端點的推力或力矩的計算應符合下列規(guī)定：1按冷補償值和鋼材在20℃時的彈性模量計算的冷緊作用力或力矩，若取其相同的數(shù)值、相反的方向，即為管道運行初期在冷狀態(tài)下對設備或端點的推力或力矩，然后再與公式(7.5.3-3)計算出的管道應變自均衡后在冷狀態(tài)下對設備或端點的推力或力矩相比較，取其絕對值大者作為管道在冷狀態(tài)下對設備或端點的推力或力矩。2管道在工作狀態(tài)下對設備或端點的推力或力矩應按下式計算：A.0.1常用鋼管材料在各種溫度下的機械性能及許用應力值可按照表A.0.1-1～表A.0.1-9選擇。管壁溫度(℃)續(xù)表A.0.1-1管壁溫度(℃)工作溫度(℃)標準號工作溫度(℃)表A.0.1-3常用國產鋼材的線膨脹系數(shù)數(shù)據(jù)表也(從20℃至下列溫度)(10-?mm/mm/℃)工作溫度(℃)續(xù)表A.0.1-3工作溫度(℃)R38管壁溫度(℃)410~450~460~480~630~620~620~690~續(xù)表A.0.1-4RR器2管壁溫度(℃)410~450~460~440~480~610~XI1CrMoWVNb9-1-620~690~注：1本表的許用應力值是按歐洲標準“Seamlesssteeltubesforpresurepurposes-Technicaldeliveryconditions-Part2:Noral2表中粗線右側的數(shù)據(jù)系按EN10216-2:2002/A2:2007中的10?h蠕變管壁溫度(℃)管壁溫度(℃)表A.0.1-7符合ASMEB31.1標準的鋼材許用應力表[(k.s.i)、MPa]管壁溫度—29℃~93℃A6911%CrCL22[注2]A6911XCrCL22[注3]A6912%CrCL22[注2]A6912%CrCL22[注3]管壁溫度-—--————一—A6911%CrCL22[注2]—A69114CrCL22[注3]—A6912%CrCL22[注2]—A6912%CrCL22[注3]注：1本表中括號內數(shù)值單位為k.s.i,即“千磅/英寸2”。3電熔焊鋼管采用ASTMA387Class2板材制作。4本表的許用應力值取自ASMEB31.1—2012附錄A。工作溫度(℃)碳鋼[注1]鉻鋼2.25Cr至5Cr至注：1A106B含碳量為0.30%,A106C含碳量為0.35%?！?本表的彈性模量數(shù)據(jù)取自ASMEB31.1—2012附錄C。表A.0.1-9常用符合ASMEB31.1標準的鋼材線膨脹系數(shù)數(shù)據(jù)表(從20℃至下列溫度)(10-?mm/mm/℃)工作溫度(從20℃起至下列溫度)(℃)第1類：碳鋼和低合金鋼[注1]低合金鋼[注2]5Cr-1Mo鋼工作溫度(從20℃起至下列溫度)(℃)第1類：碳鋼和低合金鋼[注1]低合金鋼[注2]5Cr-1Mo鋼C-%MoXCr-%Mo-VXCr-%Mo-SiZCr-%MoLCr-%1%Cr-%Mo-Si1%Cr-/Mo-Cu∠N-∠Mo-V%Ni-ZCr-XMo-V%Ni-LMo-Cr-VNi-%Mo-?Cr-VXNi-KCu-Mn-VMn-%MoMn-%MoMn-%Mo-%NiMn-%Mo-%NiMn-%Mo-%NiA.0.2在選用本規(guī)程表A.0.1-1～表A.0.1-9的數(shù)據(jù)時應注意B.0.1各種管件的柔性系數(shù)和應力增加系數(shù)可按表B.0.1選表B.0.1柔性系數(shù)和應力增加系數(shù)應力增加系數(shù)i簡圖說明彎管和彎頭窄間距斜接彎頭寬間距斜接彎頭的鍛制三通11的整體補強型1第1款1第1款1續(xù)表B.0.1應力增加系數(shù)i簡圖說明1按公式(B.0.2-3)如圖B.0.2-31δavg/S=任何值1最小1.0,11第9款1最大1.9同心異徑管1最大2.0應力增加系數(shù)i簡圖說明螺紋接管頭1帶波紋或皺紋彎管5詳見B.0.2條注：1B——斜接彎頭斜接過渡段內側的長度(mm);R——彎頭或彎管的彎曲半徑(mm);r——管子平均半徑(與三通相連接的管子)(mm);rx-——鍛制三通和嵌入式焊接三通的肩部外壁過渡面曲率半徑(mm);b-—斜接彎頭斜接段在中心線的長度(mm);T.——鍛制三通和嵌入式焊接三通的肩部厚度(mm);Sn——管子的公稱壁厚(與三通相連接的管子)(mm);θ——斜接彎頭兩相鄰斜接段軸線的半夾角()。2表中提到的國外標準為：“FactoryMadeWroughtButtveldingFittings”ASMEB16.9;“IntegrallyReinforcedForgedBranchOutletFittings-SocketWelding,Threaded,andButtweldingEnds”MSSSP-97。B.0.2.對于表B中柔性系數(shù)和應力增加系數(shù)的適用條件說明如1表B中的柔性系數(shù)k和應力增加系數(shù)i適用于部件在任何平面內的彎曲，但在任何情況下都不應小于1。這兩個系數(shù)對于彎管、彎頭和斜接彎頭用于有效弧長(詳見簡圖中的粗中心線);對于三通用于交叉點。k和i值可按由所給公式計算的尺寸系數(shù)h直接從圖B.0.2-1中查得。2對于一端或兩端裝有法蘭的管道，表B.0.1中的k和i值應乘以c值加以修正。兩端裝有法蘭者，c=h1/3;一端裝有法蘭者，c=h1/6。c值也可按計算出的h直接從圖B.0.2-2中查3對接焊鑄造彎頭的壁厚可能比連接管子的壁厚大得多，設計者應加以注意，并計及壁厚加厚的影響。4對于大口徑薄壁彎頭和斜接彎頭的柔性系數(shù)和應力增加1)經內壓修正后的柔性系數(shù)可按下式計算：2)經內壓修正后的應力增加系數(shù)可按下式計算：E.——管材的冷態(tài)彈性模量(MPa)。oo6表B.0.1中所示的應力增加系數(shù)i是由等徑三通的試驗中得到的，對于異徑三通，在沒有獲得足夠數(shù)據(jù)之前，可采用等徑三通的數(shù)據(jù)。5)外角半徑r?(見圖B.0.2-3)不應小于S?/2、(S,+y)/26)外半徑r?不應小于以下兩者中的較大值(見圖B.0.2-2)D?/S?和D?/S?兩者中的較大值不應超過100;3)整個異徑管的壁厚不宜小于S?,但緊接小頭端部除外，654320.010.030.040.050.060.080.100.140.200.300.400.500.600.801.001.402.0圖B.0.2-1尺寸系數(shù)h與柔性系數(shù)k和應力增加系數(shù)i的關系c=hc=h(一端有法蘭)c=h?(兩端有法蘭)0.030.040.050.060.080.100.140.200.300.400.500.600.801.0h圖B.0.2-2尺寸系數(shù)h與修正系數(shù)c的關系圖B.0.2-3接管座的尺寸圖圖B.0.2-4角焊縫尺寸代替DL/T5366—2006國家能源局2014年6月29日以2014年第4號公告批準發(fā)布。 3基本規(guī)定 4鋼材的許用應力 5管道的設計參數(shù) 5.1一般規(guī)定 5.2火力發(fā)電廠主要管道 5.3核電廠常規(guī)島主要管道 6承受內壓的管子、彎管和彎頭的壁厚計算 6.1管子的最小壁厚 6.2管子的計算壁厚 6.3管子的取用壁厚 6.4彎管和彎頭的壁厚 7管道的應力計算 7.1一般規(guī)定 7.3管道的應力驗算 7.4力矩和抗彎截面系數(shù)的計算 7.5管道對設備的推力和力矩的計算 附錄B柔性系數(shù)和應力增加系數(shù) 1.0.1本條描述了制定本規(guī)程的目的。1.0.2本條明確了本規(guī)程的適用范圍。適用范圍在原規(guī)程火力發(fā)電廠的基礎上增加了壓水堆核電廠常規(guī)島范圍內汽水管道，并對其他類型電廠汽水管道的適用性進行了限定。1.0.3本條明確了本規(guī)程不適用的范圍。原規(guī)程采用的符號鋼材在設計溫度時的10?h持說明了對于延伸率大于或等于30%的奧氏體不銹鋼和鎳基5.2.1本條文中對于超臨界及以下參數(shù)機組設計壓力的規(guī)定主汽輪機主汽門前額定進汽壓力的105%。5.2.3抽汽管道設計壓力規(guī)定不應小于0.1MPa,主要是考慮到5.3.2再熱蒸汽管道設計壓力與MSR殼側系統(tǒng)設計壓力有關，6承受內壓的管子、彎管和彎頭的壁厚計算6.1管子的最小壁厚6.1.1本條文給出了在設計壓力和設計溫度下所需的管子最小壁厚的計算公式。(1)本條文中壁厚計算公式是根據(jù)最大剪應力強度理論公式，并采用管壁平均內壓折算應力推導而來的。但是，內壓折算應力沿管壁厚度分布是不均勻的，內壁最大，外壁最小。如果用β值表示管子外徑與內徑的比值，內壁的內壓折算應力與管壁平均內壓折算應力的比值為,不同管道壁厚比的折算應力比見表2:β從表2可以看出，內壁的內壓折算應力與管壁平均內壓折算應力的比值隨β值的增大而增大，因此有必要對β值進行適當?shù)南薅?。本次修訂對列出的管道壁厚計算公式的限定為當?1.7時，如許用應力采用以屈服強度為基準的安全系數(shù)1.5時，內壁已經開始屈服，內壁的內壓折算應力超過屈服強度約5.7%,但此時管壁大部分仍處在彈性狀態(tài)，不會造成管壁的大面積屈服。目前發(fā)電廠機組參數(shù)正在向更高參數(shù)發(fā)展，對厚壁管，管子最小壁厚的計算應按強度理論、疲勞失效和熱應力等因素予以綜合考慮。在歐洲標準“Matallicindustrialpiping”EN13480中給出的的管道壁厚計算公式如下：(2)對于縱向電熔焊鋼管參照ASMEB31.1-2012的相關規(guī)定，引入在蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管的最小壁厚計算公式，增加了蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管焊接強度降低系數(shù)w。(3)本條文按已知管子外徑和內徑分別給出了管子最小壁厚計算公式。在工程中取用哪種公式計算與所選管子的生產工藝有關。對于無縫鋼管，當采用熱軋生產控制外徑時，可按外徑公式計算最小壁厚；當采用鍛制生產或熱擠壓生產控制內徑時，可按內徑公式計算最小壁厚。對于有縱縫焊接鋼管和螺旋焊縫鋼管，可按管子外徑公式計算最小壁厚。(4)按管子外徑公式確定最小壁厚時，管子的外徑D。應采用公稱外徑；按管子內徑公式確定最小壁厚時，直管的內徑D;應采用產品可能出現(xiàn)的最大內徑，而不是設計內徑。所謂最大內徑，是指設計內徑(或給定內徑)加上制造廠規(guī)定的內徑總偏差值。6.1.2本條參照現(xiàn)行國家標準《電廠動力管道設計規(guī)范》GB50764—2012的相關規(guī)定，修訂了焊接鋼管的許用應力修正系數(shù)表。參照ASMEB31.1—2012的相關規(guī)定，增加了蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管焊接強度降低系數(shù)表?？扇∮?mm;允許偏差高級熱軋(擠壓)公稱外徑D士0.40士0.30士1%D士1%D公稱壁厚S土0.45士0.35士10%s士10%S士7.5%S十12.5%S士10%S的熱軋(擠壓、擴)鋼管外徑允許偏差為±1.0%D或±0.50mm,允許偏差(mm)熱軋(擠壓)鋼管D—中較大者士15%S或±0.40,取其中中較大者熱擴鋼管士15%S現(xiàn)行國家標準《核電站用無縫鋼管》系列標準GB24512.1—2009、GB24512.2—2009規(guī)定的熱軋(擠、頂、鍛、擴)鋼管公稱外徑和公稱壁厚的允許偏差見表5。鋼管尺寸(mm)允許偏差(mm)普通級(PA)高級(PC)公稱外徑D士0.40士0.30公稱壁厚S士0.45士0.35熱擴鋼管公稱外徑D士1%D公稱壁厚S歐洲標準EN10216-2:2002—A2:2007規(guī)定的直徑極限偏差和壁厚極限偏差參見表6～表9。不同T/D的壁厚T的極限偏差士1%或士12.5%或士0.4mm,取其中較大者士10%注注：當外徑D≥355.6mm時，上述壁厚的極限偏差再提高5%。內徑極限偏差不同T/D的壁厚T的極限偏差內徑d士1%或+2%～0或±2mm取其士10%注中較大者極限偏差不同Tmin/D的最小壁厚Tmin的極限偏差士1%或內徑極限偏差不同Tmin/D的最小壁厚Tmin的極限偏差內徑d最小內徑dmi士1%或取用壁厚時，可按下式的計算方法適當留有對口加工裕量。6.4.4原規(guī)程在表6.4.1中給出的彎管在彎制前所采用的直管參考美國PFI標準ES--24“PipeBendingMethods,Toler-彎曲半徑彎管彎制前的最小直管壁厚管彎制前的直管最小壁厚分別為1.06Sm、1.08Sm、1.10Sm和5D、4D和3D彎管彎制前的直管最小壁厚分別為1.07Sm、取1。7.1.10在合同沒有約定的情況下，各種偶然荷載可按下列方法計算：(1)安全閥起跳排汽反力荷載。安全閥起跳排汽反力的計算可參見現(xiàn)行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定》DL/T5054或ASMEB31.1附錄Ⅱ中給出的計算方法。(2)管道地震荷載。火力發(fā)電廠管道設計和計算中，通常當抗震設防烈度為8度及以上時需考慮地震荷載。管道地震荷載可以采用靜力法進行近似計算，當需要進行比較詳細的分析時，可采用動力法。1)靜力法。地震時地面的水平及垂直運動是同存在的，但一般認為水平地震力對結構的破壞起決定性的作用，因此靜力法計算一般只校驗水平地震力的影響。靜力法忽略了地震中管道支吊裝置對不同頻率的響應的影響，如果W表示管系結構的重力，那么地震時由重力W所產生的水平慣性力F可按公式(6)計算：g——重力加速度；t——地震時計算樓層的最大水平加速度(如無計算樓層的最大水平加速度資料，也可用地震時地面的最大水平加速度近似替代);K——表示地面加速度的地震系數(shù)。2)動力法。地震荷載是由于地面的隨機運動(加速度、速度和位移)產生的，并符合慣性載荷的特性(質量乘以加速度),通過地面與結構之間的連接傳遞給結構。隨機地面運動實際上是無數(shù)個單諧波(循環(huán))地面運動的總和。管道地震動力法的計算可利用振型分解的方法，將多自由度體系的地震響應用振型分解的方法轉均的風速觀測數(shù)據(jù)，經概率統(tǒng)計得出50年一遇最大值確定的風表11風壓高度變化系數(shù)μ?離地面或海平面高度地面粗糙度類別ABCD5由于地形差別的影響，風荷載高度變化系數(shù)還應乘以系數(shù)η距海岸距離(km)》簡圖1p?wod2≥0.015時：μ?=+0.6p?wod2≤0.002時：μ?=+1.2中間值按插值法計算2H3μμs值為前后兩管之和，其中前管為+0.64μs為各管之總和，其中前管為+0.6(4)管道汽錘力。在介質穩(wěn)定流動的蒸汽管道內，當管道上閥門突然快速關閉時，閥門前后會產生壓力驟然升高或降低，并形成壓力波以音速在管道內傳播，從而造成沿管道長度方向各處壓力分布不均衡，產生瞬態(tài)的不平衡力，通常稱為汽錘力。汽錘力的大小主要取決于管道的布置、蒸汽參數(shù)、蒸汽流速及閥門關閉時間。在發(fā)電廠中超(超)臨界機組主蒸汽管道和再熱熱段蒸汽管道閥門關閉時間較短、管徑較大、蒸汽流速較高、蒸汽參數(shù)較高、管道長度較長，受到汽錘力的影響較大，因此這些管道應驗算汽錘力對管系的影響。通過計算求出管道各處動態(tài)的汽錘力荷載，并將這些荷載導入管系，采用頻譜法或時程法求解管系對汽錘力荷載的響應，根據(jù)計算結果采取合理的措施，以有效地控制汽錘力的危害。常規(guī)汽錘分析的方法有簡化算法和數(shù)值計算方法。1)簡化算法。美國SARGENT-LUNDY公司在火力發(fā)電廠及核電站的低安全等級蒸汽管道上采用這套簡化算法，每一直管段內的不平衡力F按公式(9)計算：式中：W-—機組滿負荷時的管道蒸汽流量；L——管道的直管段長度；t——閥門關閉的行程時間。該簡化算法的詳細計算方法可參見有關文獻。2)數(shù)值計算方法。目前設計中廣泛應用的是采用專用的軟件，用數(shù)值計算的方法進行汽錘力的分析，可得到較為精確的結果。數(shù)值計算方法主要是依據(jù)動量方程和連續(xù)性方程求解各時刻、各處的流量和壓力，進而求得各管段上的不平衡力。對于圖1所示的管道：連續(xù)性方程為：u——流體速度；x——沿管長的坐標；t——時間；A——管道截面積；d——管道內徑；p——流體密度；α——管道相對于水平面的傾斜角度；f——摩擦系數(shù)。7.1.12由于計算的地震荷載、風荷載和管道假想破裂荷載發(fā)生的概率較小，而且發(fā)生后持續(xù)的時間較短，因此可不與其他偶然荷載一同構成組合工況。而主汽門突然關閉常常伴隨著安全閥起跳反力，因此，汽錘力和安全閥反力宜構成組合工況。7.3管道的應力驗算7.3.1如果管子壁厚已按本規(guī)程第6章的規(guī)定選用，則可不進行內壓折算應力的驗算。8h,且連續(xù)12個月累計不超過800h時，可提高15%;當偶然荷載高20%。疲勞強度的計算式是根據(jù)美