蒸汽和凝结水管道设计

蒸汽及冷凝液管道设计要求目录1. 蒸汽管道管径、壁厚设计 (2)1.1管径 (2)1.2管道壁厚 (4)2. 蒸汽配管设计要求 (4)3. 疏水阀设置要求 (7)4 避免水锤现象产生 (8)5 冷凝液管道配置设计要求 (9)5.1 疏水管管径 (9)5.2 蒸汽凝结水管道布置 (10)6. 参考资料 (11)1. 蒸汽管道管径、壁厚设计1.1管径1.1.1 计算法—按预定介质流速来确定管径时，采用下式以初选管径：d=18.81√V/ u式中：d——管道内径，mm；V——管内介质的体积流量，m3/h；u ——介质在管内的平均流速，m /s。

1.1.2 计算法—按每100m管长的压力降，可采用下式：d=11.4ρ0.207μ0.033V0.38P100-0.207式中：d——管道内径，mm；V——管内介质的体积流量，mm3/h；μ——介质的运动粘度，mm2/s；每100米管长允许压力降，kPa。

P100————1.1.3 作图选择管道直径—压降法图1方法：在饱和蒸汽曲线上选择蒸汽压力，并标记为点A。

从点A，画一条水平线，交于输送的蒸汽流量线，并标记为点B。

从点B，画一条垂直线，到图的最顶端（标记为点C）。

在压力损失刻度上选择压力降，画一条水平线（线DE）。

线DE和线BC的交点将显示所需要的管道口径。

没有相交在管径线上的选择临近管径较大的。

1.1.4作图选择管道直径—流速法根据压降要求，蒸汽流速一般在25~40m/s。

方法：选择蒸汽压力（A）—选择流量（B）—选择流速（C）—确定管径（D）。

图21.2管道壁厚管道壁厚选择见公司编制的相关标准。

2. 蒸汽配管设计要求2.1 蒸汽管道宜沿蒸汽流动方向向下布置，尽可能保持不小于1：100的坡度。

2.2 设计蒸汽系统时，蒸汽支管应自蒸汽主管的顶部接出，支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上。

2.3 蒸汽主管的末端应设分液包，见表1和图3；进各装置的蒸汽次主管在靠近装置前安装分液包。

蒸汽管道及冷凝水系统施工方案一、蒸汽系统施工步骤图纸会审——深化设计（单线图等绘制）——材料到厂——喷砂除锈——刷漆防腐——支吊架制作——管道下料切割——打磨坡口和钝边——管道组对——定位焊——焊接——焊缝防腐——打压试验——保温——蒸汽吹扫二、施工工艺1）材料检验（1）管道组成件及管道支承件必须具有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。

（2）管道组成件及管道支承件的材质、规格、型号、质量应符合设计文件的规定，并按国家现行标准进行外观检验，不合格者不得使用。

（3）管道组成件及管道支承件在施工过程中应妥善保管，不得混淆或损坏，其色标或标记应明显清晰。

材料存储（示例）（4）设计压力大于1MPa 或设计压力小于等于1MPa 且设计温度小于-29℃或大于186℃饱和水蒸汽管道的阀门，应逐个进行壳体压力试验和密封试验，不合格者，不得使用。

（5）设计压力小于等于1MPa 且设计温度为-29~186℃的饱和水蒸汽管道的阀门，应从每批中抽查10%，且不得少于1 个，进行壳体试验和密封试验。

当不合格时，应加倍抽查，仍不合格时，该批阀门不得使用。

阀门水压试验（示例）（6）阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1．5 倍，试验时间不得少于2min，以壳体填料无渗漏为合格，密封试验宜以公称压力的1.1倍进行，试验时间不少于5min,以阀瓣密封面不漏为合格。

（7）安全阀应按设计文件规定的开启压力进行调试。

调压时压力应稳定，每个安全阀启闭试验不得少于3 次。

(8)填写《阀门试验记录》表格。

2）管道预制安装车间管道预制的工作包括材料验收、搬运、装车、卸车、预制、检验、阀门试验、标识以及管材的除锈防腐、阀门盲板部件安装、预制的成品保护等，同时所有的操作程序应满足业主的检查要求。

其工作要求和程序如下：碳钢管道的焊接的最低要求是氩弧焊打底，手工电弧盖面（适用于DN≥80mm），和全氩弧焊（DN<80mm),满足射线检测抽样要求。

1 / 4蒸汽和凝合水管道设计 国外石油工厂蒸汽系统的压力大致分为10Mpa 、6.0MPa 、4.0 MPa 、2.0 MPa 、1.0 MPa 、0.6 MPa 、和0.35 MPa,凝合水系统压力大致分为0.35~0.07 MPa. 国内石油化工厂蒸汽系统的压力大致分为10Mpa 、4.0MPa 、1 MPa 、0.3 MPa, 凝合水系统压力大致分为0.3 MPa. 表1是国内常用的蒸汽和凝合水系统压力用。

（一） 蒸汽管道1． 蒸汽管道的布置一般装置的蒸汽管道，大多是架空铺设，很少有管沟铺设，不埋地铺设。

其主要缘由是不易解决保温层的防潮和吸取管道热胀变形。

由工厂系统进入装置的主蒸汽管道，一般布置在管廊的上层。

（1）各种用途的蒸汽支管均应自蒸汽主管的顶部接出，支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管线上，以避开存液。

（2）在动力、加热及工艺等重要用途的蒸汽支管上，不得再引出灭火/消防，吹扫等其他用途的蒸汽支管。

（3）一般从蒸汽主管上引出的蒸汽支管均应接受二阀组。

而从蒸汽主管或支管引出接至工艺设备或工艺管道的蒸汽管上，必需设三阀组，即两切断阀之间设一常开的DN20检查阀，以便随时发觉泄漏。

（4）凡饱和蒸汽主管进入装置，在装置侧的边界旁边应设蒸汽疏水器，在分水器下部设经常疏水措施。

过热蒸汽主管进入装置，一般可不设分水器。

（5）成组布置的蒸汽拌热管，应由蒸汽分管道（或称集合管Manifold ）接出，分管道是由拌热蒸汽供汽管供汽，拌热蒸汽供汽管是由装置内的蒸汽主管上部引出或从各设备区专用拌热蒸汽支管上部引出。

当蒸汽分管道的位置比蒸汽主管高时，可按图1上部的图形设计。

当蒸汽分管道的位置比蒸汽主管低时，可按图1下部的图形设计。

（6）在蒸汽管道的U 形补偿器上，不得引出支管。

在靠近U 形补偿器两侧的直管上引出支管时，支管不应阻碍主管的变形或位移。

因主管热胀而产生的支管引出点的位移，不应使支管承受过大的应力或过多的位移。

1 目的为规范公司内部城市热力管网设计，特制定本规定。

2 范围本规定适用于城市热力网设计。

本次规定暂以蒸汽作为主要供热介质编制，今后将补充热水热力网设计的有关规定。

3 职责由设计部负责组织实施本规定。

4 工程设计基础数据基础数据应为项目所在地资料，以下为镇海炼化所在地资料。

自然条件气温年平均气温：℃极限最高气温：℃(1988年7月20日)极端最低气温：－℃(1977年1月31日)最热月平均气温：℃(7月)最冷月平均气温：℃防冻温度：℃湿度年平均相对湿度：79%月平均最大相对湿度：89% (84年6月)月平均最小相对湿度：60% (73年12月,80年12月,88年11月)气压年平均气压：百帕年极端最高气压：百帕(81年12月2日)年极端最低气压：百帕(81年9月1日)夏季(7、8、9月)平均气压：百帕夏季(7、8、9月)平均最低气压：百帕(72年7月)冬季(12、1、2月)平均气压：百帕冬季(12、1、2月)平均最高气压：百帕(83年1月)降雨量多年平均降雨量：mm年最大降雨量：mm(83年)一小时最大降雨量：mm(81年7月30日6时44分开始)十分钟最大降雨量：mm(81年7月30日7时22分开始)一次最大暴雨量及持续时间：mm(出现在81年9月22日14时16分至23日18时16分)雪历年最大积雪深度：14 cm(77年1月30日)风向全年主导风向：东南偏东；西北；频率10%夏季主导风向：以东南偏东为主冬季主导风向：以西北为主附风玫瑰图风速、风压风速夏季风速(7、8、9月平均)：m/s冬季平均风速(12、1、2月平均)：m/s历年瞬间最大风速：>40m/s(1980年8月28日NNW、1988年8月7日N)最大台风十分钟平均风速：m/s(1988年8月8日E)30年1遇10分钟平均最大风速：~ m/s(十米高,省气象局)基本风压～(按离海较远取小值,靠近海岸取大值)最大冻土层深度及地温冻土层深度：最大冻土层深度：50mm地温:m最低月平均地温(2月)：℃m最高月平均地温(8月)：℃m最低月平均地温(3月)：℃m最高月平均地温(9月)：℃m最低月平均地温(4月)：℃m最高月平均地温(10月)：℃雷暴日年平均雷电日数：天雾年平均雾日：天年最高雾日：48天(1984年)工程地质地质勘探资料见浙江省勘察设计院初勘资料。

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。

★蒸汽管道设计规范_共10篇范文一：蒸汽管道设计蒸汽管道设计对于过热蒸汽管道经常流通的部分，一般不需要装设连续疏水装置。

管道（不论是饱和蒸汽还是过热蒸汽管道）在设置连续疏水装置之处，均应同时装设起动疏水装置。

12.蒸汽管道的下列地点，应设有起动疏水点：（1）管道每段（包括水平管道上由阀门，孔板分段）的低位点，（2）水平管道上蒸汽流来一边的分段阀门和孔板之前；（3）汽流上升管段的下部和闭塞管段的终点等可能影响暖管处。

对于立置的型管段，当有可能从两个方向送汽暖管时，则在其两个立管的下部均应装设起动疏水装置。

13.蒸汽管道的疏水点，应结合管线走向和坡度等具体情况，合理布置，不使过密，一般在平直管道上，可以每100~200m考虑设置一点。

14.为避免送汽暖管时产生水击，蒸汽管道起动疏水管的管径不宜过小；当每100~200m设置一点时，一般可以采用表1-14所列数值。

表1-14蒸汽管道起动疏水管径（单位：mm）15.工作压力大于26绝对大气压的蒸汽管道，在其起动疏水管上应串联装设两个截止阀，按疏水方向一个作开闭用，一个作调整用。

工作压力小于或等于26绝对大气压的蒸汽管道，在其起动疏水管上一般装设一个切断阀。

但在寒冷地区，当蒸汽管道的起动疏水点与煤气管道排水器布置在同一位置时，一般在其起动疏水管上仍然串接两个切断阀，而将排水器保温用蒸汽管从两阀之间接出。

16.压缩空气管道每段（包括水平管道上的阀门、孔板分段）的低位点，一般应设有放水装置。

厂区压缩空气管道的放水装置一般采用放水管及放水阀；在油、水易于大量积存处，根据需要也可设置分水器。

当每100~200m设一放水点时，其管径可采用下列数值：（1）主管道为DN≤150时，放水管为DN34"；（2）主管道为DN≥200时，放水管为DN1"。

车间内部压缩空气管道一般采用分水器作为放水装置。

表1-15是根据复用图缩编的《立式终点分水器》的规格尺寸，表1-16是立式终点分水器的《支架》的规格尺寸，供设计选用。

火力发电厂汽水管道设计技术规定Code for design of thermal power plant steam/water pipingDL/T 5054—1996主编部门：电力工业部东北电力设计院批准部门：中华人民共和国电力工业部中华人民共和国电力工业部关于发布《火力发电厂汽水管道设计技术规定》电力行业标准的通知电技［1996］340号《火力发电厂汽水管道设计技术规定》电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布。

标准编号为：DL/T5054—1996。

本标准自1996年10月1日起实施。

请将执行中的问题和意见告电力部电力规划设计总院，并抄送部标准化领导小组办公室。

本标准由中国电力出版社负责出版发行。

1996年5月30日常用符号的单位和意义σt s(0.2%)cλmax1总则1.0.1本规定制定的目的是为了指导火力发电厂汽水管道的设计，以保证火力发电厂安全、满发、经济运行。

1.0.2本规定适用于火力发电厂范围内主蒸汽参数为27MPa、550℃(高温再热蒸汽可达565℃)及以下机组的汽水管道设计。

机、炉本体范围内的汽水管道设计，除应符合本规定外，还应与制造厂共同协商确定。

发电厂内的热网管道和输送油、空气等介质管道的设计，可参照本规定执行。

本规定不适用于燃油管道、燃气管道、氢气管道和地下直埋管道的设计。

1.0.3本规定所引用的相关标准管道元件的公称通径(GB1047)管道元件的公称压力(GB1048)高压锅炉用无缝钢管(GB5310)低中压锅炉用无缝钢管(GB3087)碳素结构钢(GB700)螺旋焊缝钢管(SY5036～5039)低压流体输送用焊接钢管(GB3092)钢制压力容器(GB150)碳钢焊条(GB5117)低合金钢焊条(GB5118)火力发电厂汽水管道应力计算技术规定(SDGJ6)电力建设施工及验收技术规范(管道篇)(DJ56)电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)(DL5007)电力建设施工及验收技术规范(钢制承压管道对接焊缝射线检验篇)(SDJ143)火力发电厂金属技术监督规程(DL438)电力工业锅炉监察规程(SD167)2一般规定2.0.1设计要求管道设计应根据热力系统和布置条件进行，做到选材正确、布置合理、补偿良好、疏水通畅、流阻较小、造价低廉、支吊合理、安装维修方便、扩建灵活、整齐美观，并应避免水击、共振和降低噪声。

天保蒸汽管道施工方案第1章编制说明1.1施工图纸1.2规范、标准及规定第2章工程概况2.1工程概况本工程为园区内连接城市热网及换热站房间的室外蒸汽管道及回收的凝结水管道施工。

市政管网蒸汽压力为1.6MPa，该压力下饱和温度204.380C，流量为15t/h，管径为DN150；凝结水温度为950C，流量为15t/h，管径为DN100。

采用直埋敷设，管道中心标高为-1.800～-1.400米（室外地坪为-0.200），蒸汽管道坡度0.002，汽水同向。

室外蒸汽管道采用直埋蒸汽保温管制作，工作钢管为无缝钢管，管径为D159×5/D219×6，外护钢管材质为螺旋焊缝钢管，管径为325×7/D426×8，高温玻璃棉保温厚度60mm/80mm，管道长360米，工作钢管需设波纹补偿器。

凝结水管道采用聚氨脂硬质泡沫塑料直埋保温管，保温厚度38mm，工作钢管为无缝钢管，管道长360米。

直埋蒸汽管道补偿器间及变径处均需设固定支座。

2.2质量标准合格第3章施工组织部署3.1人工、材料、机械计划根据工程量及工期要求，项目部制定了详细的劳务用工计划，要求施工队伍各工种人员配备齐全，确保工程顺利实施。

工作钢管为无缝钢管，管径为D159×5/D219×6，外护钢管材质为螺旋焊缝钢管，管径为325×7/D426×8，高温玻璃棉保温厚度60mm/80mm。

凝结水管道采用聚氨脂硬质泡沫塑料直埋保温管，保温厚度38mm，工作钢管为无缝钢管。

阀门选用截止阀，连接方式为焊接。

阀门公称压力为2.5MPa，凝水管道上的阀门公称压力为1.6MPa，所有阀门均需保温。

同时将施工中所需的机械设备、小型生产工具、小型配件等器材准备充足，确保材料、机械及时供应，正常运转。

挖土方清理出原蒸汽管道过程中，需破坏内外环公路的一部分，每条约18平米，沿管道部分的绿化带需破坏，路灯、草坪灯等公共设施，后期恢复阶段需完整恢复，恢复方面，土建部分由我方联系总包，其他部分由我方自行修复。

供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算（一）供热管网水力计算的基本原理蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。

蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类：（1）按已知的热媒（蒸汽或凝结水）流量和压力损失，确定管道的直径。

（2）按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失，确定管路各进出口处的压力。

当供汽管路输送过热蒸汽时，还应计算用户入口处的蒸汽温度。

（3）按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。

根据水力计算的结果，不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度，还可进一步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。

本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第一类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。

至于上述第二类和第三类计算，由于与第一类计算原理相同、方法相似，因此未作详细说明。

1. 供热管网水力计算的基本公式在管路的水力计算中，通常把管路中流体流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。

任何一个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。

当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦，因而造成能量损失，使压力降低，这种能量损失称为沿程损失，以符号“Δp y ”表示；而当流体流过管道的一些附件（如阀门、弯头、三通、散热器等）时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量使压力降低，这种能量损失称为局部损失，以符号“Δp j ”表示。

因此，管路中每一计算管段的压力损失，都可用下式表示：Δp = Δp y +Δp j = Rl + Δp j Pa (2—1)式中:Δp —— 计算管段的压力损失，Pa ；Δp y —— 计算管段的沿程损失，Pa ；Δp j —— 计算管段的局部损失，Pa ；R —— 每米管长的沿程损失，又称为比摩阻，Pa/m ；L —— 管段长度，m 。

比摩阻可用流体力学的达西·维斯巴赫公式进行计算：22v d R ρλ= Pa/m (2—2)式中：λ —— 管段的摩擦阻力系数；d —— 管子内径，m ；v —— 热媒在管道内的流速，m/s ；ρ—— 热媒的密度，kg/m 3。

CJJ34-2010《城市热力网设计规范》[1]城市热力网设计规范第一章总则第 1.0.1条为节约能源，保护环境，促进生产，方便人民生活，加速发展我国城市集中供热事业，提高集中供热工程设计水平，特制订本规范。

第 1.0.2条本规范适用于以热电厂或区域锅炉房为热源热泵新建或改建的城市热力网管道、中断泵站和用户热力站等工艺系统设计。

其它型式热源的城市热力网设计可参考本规范。

供热介质设计参数适用范围：一、热水热力网压力小于或等于 2.5MPa，温度小于或等于200°C；二、蒸汽热力网压力小于等于 1.6MPa,温度小于或等于350°C。

第 1.0.3条城市热力网设计应符合城市规划，做到技术先进，经济合理、安全适用，并注意美观。

第 1.0.4条城市热力网设计除执行本规范外，在地震、湿陷性黄土、膨胀土等地区进行排水和煤气热力网工程设计时，尚应遵守现行的《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》TI32，《湿陷性黄土地区建筑规范》TJ25,《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112以及国家和有关专业部门颁发的有关标准、规范的规定。

第二章耗热量第一节热负荷第 2.1.1条热力网支线及用户热力站设计时，采暖、通风、空调及生活热水热负荷，应采用经核实的建筑物设计热负荷。

第 2.1.2条没有建筑物设计热负荷资料时，或热力网初步设计阶段，民用建筑的采暖、透风、空调及生活热水热负荷，可按以下办法计算：1、采暖热负荷Qn=q·A10-3（2.1.2-1)式中Qn—采暖热负荷，kw；q—采暖热指标，W/m，可按表2.1.2-1取用；A—采暖建筑物的建筑面积，m2。

采暖热指标推荐值表2.1..2-1热指标（W/m2）58-64 60-67 60-80 65-80 60-70 65-80 115-140 95-115 115-165注：热指标中包括约5%的管网损失在内。

2、透风、空调冬季新风加热热负荷Qtk=k1Q`n（2.1.2-2)式中Qtk—通风、空调新风加热热负荷，KW；Q`n—通风、空调建筑物的采暖热负荷，KW；k1—计算建筑物通风、空调新风加热热负荷的系数，可取0.3-0.5.三、采暖期生活热水平均热负荷Qsp=0.(mv(tr-t1))/T(2.1.2-3)式中Qsp—采暖期间生活热水平均热负荷，KW；m—用热水单位数（住宅为人数，公共建筑为每日人次数，床位数等）；v—用热水单位逐日热水量，L/d,按《建筑给水排水设计标准》GBJ15选用；tr—生活热水温度°C，按热水用量标准中规定的温度取用；t1—冷水计计算温度，取最低月平均水温，°C，无资料时按《建筑给水排水设计标准》GBJ15取用。