水电站压力管设计标准
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水电站压力钢管设计资质要求水电站压力钢管设计是水电工程中的重要环节,它直接关系到水电站的安全运行和发电效率。
为了确保水电站压力钢管设计的质量和安全性,国家制定了一系列的资质要求。
本文将详细介绍水电站压力钢管设计的资质要求。
水电站压力钢管设计人员需要具备相关的专业背景和技术能力。
他们应具备工程设计资格,并具备水电工程相关专业的学历背景,如水利水电工程、土木工程等。
此外,设计人员还应具备一定的工作经验,能够熟练掌握压力钢管的设计原理和技术要点。
只有具备这些基本条件的人员,才能进行水电站压力钢管的设计工作。
水电站压力钢管设计需要符合国家相关的法律法规和技术标准。
设计人员应熟悉并遵守国家有关水电工程设计的法律法规,如《水利水电工程设计规范》、《水工金属结构设计规范》等。
此外,设计人员还应参考国家和行业制定的技术标准,如《钢管道设计规范》、《钢结构设计规范》等。
这些法律法规和技术标准的要求是保证水电站压力钢管设计质量的重要依据。
第三,水电站压力钢管设计应考虑到水电站的特殊环境和工况要求。
水电站作为一种特殊的工程设施,其工作环境和工况与其他建筑工程有很大的差异。
设计人员应充分了解水电站的特点,考虑到水电站运行过程中可能出现的各种因素,如水压、水流速度、水质等。
设计人员还需考虑到水电站的地理位置、地质条件等因素,确保设计方案的安全性和可行性。
第四,水电站压力钢管设计需要进行全面的计算和分析。
设计人员应利用相关的计算方法和软件工具,对压力钢管的受力、变形、稳定性等进行准确的计算和分析。
设计人员还需要考虑到压力钢管的材料特性和制造工艺,确保设计方案的可行性和可靠性。
水电站压力钢管设计应进行全面的安全评估和风险分析。
设计人员应对设计方案进行全面的安全评估,考虑到各种可能的风险和安全隐患,并采取相应的措施进行风险控制和安全保障。
设计人员还需制定相关的应急预案,以应对可能出现的突发情况。
水电站压力钢管设计的资质要求涉及专业背景、法律法规和技术标准的遵守、特殊环境和工况的考虑、全面的计算和分析以及全面的安全评估和风险分析。
第八章水电站压力管道第一节压力管道的功用、类型一、功用和特点压力管道是从水库、压力前池或调压室向水轮机输送水量的水管,一般为有压状态。
其特点是集中了水电站大部分或全部的水头,另外坡度较陡,内水压力大,还承受动水压力的冲击(水锤压力),且靠近厂房,一旦破坏会严重威胁厂房的安全。
所以压力管道具有特殊的重要性,对其材料、设计方法和加工工艺等都有特殊要求。
压力管道的主要荷载为内水压力,管道的内直径D(m)和其承受的水头H(m)及其乘积HD值是标志压力管道规模及技术难度的重要参数值。
目前最大直径的钢管是巴基斯坦的塔贝拉水电站第三期扩建工程的隧洞内明钢管,直径为13.26m。
HD值最高的常见于抽水蓄能电站,已超过5 000m2。
二、分类压力管道可按照布置型式和所用的材料分类,见表8-1。
表8-1 压力管道类型其中,明管适用于引水式地面厂房,地下埋管多为引水式地面或地下厂房采用,混凝土坝身管道则只能在混凝土坝式厂房中使用。
由于钢材强度高,防渗性能好,故钢管或钢衬混凝土衬砌管道主要用于中、高水头电站;而钢筋混凝土管适用于中小型电站。
图8-1 焊缝布置图(一) 钢管钢管按其自身的结构又可分为:(1) 无缝钢管。
其直径较小,适用于高水头小流量的情况。
(2) 焊接钢管。
适用于较大直径的情况。
焊接钢管由弯成圆弧形的钢板焊接而成,焊缝结构如图8-1所示,一般相邻两节管道的纵缝应错开一定角度,以避免焊缝薄弱点在同一直线上。
(3) 箍管。
当HD>1 000m2时,钢板厚度一般会超过40mm,其加工比较困难,因而在这种情况下常采用箍管。
箍管是在焊接管或无缝钢管外套以无缝的钢环(钢箍,称为加劲环),从而使管壁和钢箍共同承受内水压力,以减小管壁钢板的厚度。
钢管所使用的钢材应根据钢管结构型式、钢管规模、使用温度、钢材性能、制作安装工艺要求以及经济合理等因素参照设计规范选定。
(二) 钢筋混凝土管钢筋混凝土管具有造价低、刚度较大、经久耐用等优点,通常用于内压不高的中小型水电站。
水电站压力管课程设计学院:水利学院专业:水利水电工程科目:水电站课题:水电站压力管道课程设计姓名:学号: 313174云南农业大学水利学院2017年12月设计说明压力管道的设计步骤一般包括:(1)压力管功能布置;(2)压力管固定方法、设计;(3)压力管应力分析、计算;(4)压力管强度校核;(5)压力管抗外压稳定计算。
一、基本资料及参数1、最大发电流量;2、上游正常水位1000m;3、下游设计尾水水位850m;4、管轴线与水平线夹角;5、上游正常水位至伸缩节水位差7m;6、镇墩与地基摩擦系数;7、支墩与管身摩擦系数;8、伸缩节摩擦系数;9.水轮机调节时间。
二、压力管功能及布置功能:从水库、前池或调压室向水轮机输送水量。
布置:采用明钢管敷设。
布置时要尽可能选择短而直的线路,明钢管敷设在陡峭的山坡上;尽量选择良好的地质条件,明钢管敷设在坚固而稳定的山坡上,支墩和镇墩尽量设在坚固的岩基上,并清除表面覆盖层;尽量减少管道的起伏波折,避免出现反坡,利于管道排空,明钢管底部应高出地表至少0.6米,以便安装和检修;避开可能发生山崩或滑坡的区,明钢管尽量沿山脊布置,避免布置在山水集中的山谷中,若明钢管之上有坠石或可能崩塌的峭壁,要事先清除;首部设事故闸门,并考虑设置事故排水和防冲设施。
三、明钢管的固定、设计1.明钢管的敷设明钢管敷设在一系列支墩上,底部应高出地表0.65米。
明钢管宜做成分段式,在首尾设镇墩,两镇墩之间设伸缩节。
伸缩节布置在管段的上端,靠近上镇墩处。
敷设方式如图:2.明钢管的设计(1)管径的确定采用经验公式——彭德舒公式来初步确定压力钢管的经济直径:式中:为钢管的最大设计流量,;H为设计水头,m。
由基本资料得:所以压力钢管直径进制采用D=50mm为模,所以取D=2.05m。
(2)管长确定上游正常水位1000m,闸门进口水位为993m,上游正常水位至伸缩节水位差7m,下游设计为水位850m。
取进口直管段长5m,出口直管段长5m。
水电站压力管设计标准一、引言水电站压力管承担着输送水力发电厂上游水源至水轮机的重要任务,其设计质量和施工质量直接关系到水电站的安全运行和发电效率。
对于水电站压力管的设计标准,需要严格遵循国家规定和行业标准,确保其安全可靠。
本文将探讨水电站压力管设计标准的相关内容,旨在为水电站压力管的设计提供指导。
二、设计标准概述1. 相关法律法规和标准水电站压力管的设计应遵循国家相关法律法规和标准,如《水电工程设计规范》、《水利水电工程水工机械设计规范》、《水利水电工程水力机械设计规范》等。
还需要遵循《水电站水工建筑设计规范》、《水电站土建工程设计规范》等相关标准规范。
2. 综合考虑水力特性和地质条件在设计水电站压力管时,需要全面考虑水力特性和地质条件,包括水头、水量、管道坡度、管道材料、地质构造等因素。
水头决定了管道的设计压力和管道壁厚度,水量和管道坡度影响了管道的流速和阻力,管道材料、地质构造则直接关系到管道的安全性和稳定性。
3. 制定合理的设计标准在设计水电站压力管时,需要根据实际情况制定合理的设计标准,包括管道的设计压力、管道壁厚、管道的材料选取、非金属管道的使用条件和检验方法、防腐保温措施等内容。
三、设计标准内容1. 管道设计压力水电站压力管的设计压力应根据水头、水量、水轮机的工作状态等因素确定,一般应考虑在允许工作压力的基础上预留一定的安全余量。
根据《水电工程设计规范》的规定,管道的设计压力应满足以下条件:P=(ρ*g*h)*K-P0,ρ为水的密度,g为重力加速度,h为水头,K为安全系数,P0为大气压力。
2. 管道壁厚设计管道的壁厚设计应根据管道的设计压力、管道材料的强度和管道的直径等因素进行计算确定。
一般来说,管道的壁厚应满足以下条件:t≥P*D/S-E,t为管道的壁厚,P为设计压力,D为管道的直径,S为管道材料的抗拉强度,E为工程允许应力。
3. 管道材料选取水电站压力管的材料选取需考虑管道的使用环境和工作条件,一般应选择具有良好机械性能、抗腐蚀性能和耐高温性能的材料。
第一章总则第二章布置第三章材料第四章水力计算第五章结构分析第六章岔管第七章构造要求第八章水压试验第九章原型观测和检查维修附录(一) 明管结构分析方法附录(二) 地下埋管结构分析方法附录(三) 坝内埋管结构分析方法附录(四) 岔管结构分析方法附录(五) 钢管防腐蚀措施附录(六) 规范用词说明参考附录(七)打印刷新水电站压力钢管设计规范(试行)SD144—85中华人民共和国水利电力部关于颁发《SD144—85水电站压力钢管设计规范(试行)》(85)水电水规字第32号根据国家计委关于编制设计规范的要求,我部委托部昆明勘测设计院会同有关设计、科研和高等院校等十一个单位编制了《SD144—85水电站压力钢管设计规范》。
在编制过程中得到了各有关单位的积极支持,进行了广泛的调查研究和征求意见,并吸收了有关科研成果。
现颁发《SD144—85水电站压力钢管设计规范(试行)》。
于一九八五年十月实施。
各单位在试行中,如有意见,请随时告知部水利水电建设总局和昆明勘测设计院。
一九八五年四月二十九日本规范主要编写人员编写内容单位主要编写人员水电部昆明勘测设计院诸葛睿鉴、金章瑄、黄伟通用部分、明管、地下埋管及汇编全文坝内埋管水电部西北勘测设计院袁培义水电部北京勘测设计院潘玉华、邱彬如三梁岔、球岔及汇编岔管部水电部华东勘测设计院巫必灵、吕谷生分月牙岔及无梁岔浙江大学力学系洪嘉智、钟秉章贴边岔及明管振动同济大学数学力学系徐次达强度理论和埋管抗外华东水利学院河川系刘启钊压稳定分析水力计算及地下埋管清华大学水利系谷兆琪结构分析构造要求水电部第十四工程局安装处张树森防腐蚀措施江苏省三河闸管理处王宁强伸缩节结构分析长江流域规划办公室刘奕光第一章总则第1.0.1条本规范适用于:一、水电站1、2、3级压力钢管(引水发电钢管)的设计。
4、5级压力钢管设计可参照使用。
钢管级别划分应按水利电力部:《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(山区、丘陵区部分)(SDJ12—78试行)执行。
DLT5141-2001-水电站压力钢管设计规范-2019年文档1.前言本规范是为了保证水电站压力钢管设计的质量和安全性,按照相关法律法规进行制定的。
本规范适用于水电站压力钢管的设计、制造、安装、验收等工作。
2.术语和定义2.1 水电站压力钢管:指用于承受水电站系统内流体及运输中产生的压力的钢质管道。
2.2 最大允许压力:水电站压力钢管能够承受的最大内部压力。
2.3 许用应力:最大允许压力下的钢管允许承受的应力状态。
2.4 强度计算:根据钢管的材质、壁厚、直径等因素计算出钢管在内部压力作用下的强度。
2.5 安全系数:为保证设计质量和钢管的安全性,采用的一种保险系数,通常要求大于1。
2.6 可靠度:钢管在使用寿命内,实际承受压力与最大允许压力间的比值。
3.性能要求3.1 钢管的许用应力应符合下表:管道类型许用应力非合金管137Mpa合金管171Mpa3.2 钢管的强度计算应符合下表:管道类型计算公式非合金管(S=0.55*T/D)+6合金钢及高合金钢(S=0.72*T/D)+53.3 钢管的安全系数应符合下表:压力等级安全系数CLASS I 1.5CLASS II 1.45CLASS III 1.44.制造和验收4.1 钢管的制造应符合国家标准或行业标准,材质应符合设计要求,壁厚应符合下表要求:管道类型最小壁厚(mm)非合金钢管 6合金钢及高合金钢84.2 钢管的质量证明文件应具备合格证书、进厂检验报告等相关证明文件。
4.3 钢管的验收应按照国家标准执行,验收合格后方可使用。
5.安装和使用5.1 钢管的安装应符合相关法律法规和国家标准,应遵循以下要求:•避免钢管弯曲、崩裂、变形等问题。
•钢管连接应迎向管流方向,防止倒流。
•钢管的固定应牢固、稳定,且不应对钢管造成额外的损伤。
5.2 安全使用钢管应符合以下要求:•钢管的使用压力不应超过最大允许压力。
•钢管的密封应符合设计要求。
•钢管使用过程中,应定期检查和维护,并做好相应的记录。
水电站压力管设计标准水电站压力管设计标准是指在水电站建设中,对于压力管道的设计、安装、使用和维护等方面所制定的规范和标准。
这些标准是为了确保压力管道的安全运行,保障水电站的正常运营,同时也是为了保护环境和人员安全而制定的。
以下是一份关于水电站压力管设计标准的2000字范例:水电站压力管设计标准第一章总则1.1 目的本标准的目的是规定水电站压力管道的设计、安装、使用和维护等方面的要求,保证压力管道的安全运行,减少事故发生的可能性,最大限度的保护环境和人员安全。
1.2 适用范围本标准适用于水电站压力管道的设计、制造、安装、改造、维修和使用。
第二章基本要求2.1 材料压力管道的材料应符合国家相关标准,且经过合格的质量检验。
2.2 设计压力水电站压力管道的设计压力应考虑管道所承受的最大压力,以保证其安全运行。
2.3 设备安装水电站压力管道的安装应由具有相关资质的施工人员进行,安装过程中应符合相关技术规范,确保安装质量和安全。
第三章设计要求3.1 压力管道设计水电站压力管道的设计应考虑管道材料、工作环境、承载压力等因素,保证管道的稳定性和安全运行。
3.2 管道连接管道连接应采用符合相关标准的连接方式,连接部位应经过严格的检测和试验,确保连接的牢固和安全。
3.3 防腐蚀设计对于暴露在潮湿环境或易腐蚀的管道部位应采取防腐蚀措施,保证管道的可靠性和使用寿命。
第四章使用和维护4.1 压力管道使用水电站压力管道在使用过程中应经常进行检查和维护,确保管道的安全运行。
4.2 管道维修对于存在问题的压力管道,应及时进行维修和更换,确保管道的完好和安全运行。
4.3 突发事件处理一旦发生压力管道突发事件,应迅速组织人员进行应急处理,保障人员和设施的安全。
第五章监督和管理5.1 监督水电站应建立健全的压力管道监督体系,定期对压力管道进行检查和评估。
5.2 管理水电站应建立健全的压力管道管理制度,制定相应的管理规定,保障管道的安全运行。
GB50766-2012压力钢管制造安装及验收规范条文说明GB/T50×××-20××目录1 总则 (3)2 基本规定 (4)3 制作 (6)3.1 直管、弯管和渐变管的制作 (6)3.2 钢岔管制作 (9)3.3 伸缩节制作 (9)4 安装 (10)4.1 一般规定 (10)4.2 埋管安装 (11)4.3 明管安装 (13)5 焊接 (14)5.1 一般规定 (14)5.2 焊接工艺要求 (16)5.3 焊接工艺评定 (18)5.4 焊接接头检测 (21)5.5 缺陷处理 (24)6 焊后消应处理 (26)7 防腐蚀 (27)7.1 表面预处理 (27)7.2 涂料涂装 (28)7.3 涂料涂层质量检测 (28)7.4 金属喷涂 (29)7.5 金属涂层质量检测 (29)7.6 牺牲阳极阴极保护系统施工 (29)7.7 牺牲阳极阴极保护系统质量检测 (30)8 水压试验 (31)9 包装、运输 (34)10 验收 (35)10.1 过程验收 (35)10.2 完工验收 (35)1.0.1技术标准、规范是专业技术发展的总结,成熟的技术标准、规范又进一步推动专业的发展。
为了做好水电水利工程压力钢管制作、安装及验收工作,客观如实地反映现阶段压力钢管的制作、安装特点,为工程施工提供可靠的质量检测与验收依据。
根据中国电力企业联合会指示,明确深化压力钢管的制作、安装和质量要求等。
为工程施工提供可靠的标准资料,特承接首次编制国标《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范》。
在水电水利工程压力钢管制作安装及验收施工领域里,到目前为止还没有一本国家标准来做为统一的工作依据,这与我国规模庞大的水电水利事业是极不相称的。
尤其是,近年来我国大型、超大型水电站不断增多、水工金属结构趋于大型化。
同时,水电站的引水压力钢管的直径和水电金属结构埋件尺寸亦趋于大型化(向家坝钢管直径达14.4m)、水头建得越来越高(四川省凉山州苏巴姑水电站水头达到1200m)、管壁厚度也变得越来越厚(在建的白鹤滩水电站钢管和蜗壳采用材质780MPa高强钢,其最大管壁厚度100mm)、钢岔管月牙肋为材质610MPa高强钢的厚度已达150mm (如我国融资援建的马来西亚姆若水电站钢岔管月牙肋)、常用的一些钢牌号国家也进行了更新、新的钢材、焊接材料及其牌号也在不断涌现、出现了780N/mm2和1000N/mm2的高强钢。
水电站压力管设计标准一、前言水电站是指利用水资源来发电的设施,其中压力管作为输送水力能源的关键设备之一,在水电站中起着至关重要的作用。
为了保障水电站的安全运行,提高设备的可靠性和工作效率,制定水电站压力管设计标准是必不可少的。
二、设计依据1. 《水利水电工程施工及验收规范》2. 《水电站工程技术规范》3. 《水电站安全生产管理规程》4. 相关国家标准及行业标准三、设计范围本标准适用于水电站压力管的设计、选型和安装,包括主压力管道、支路管道等。
四、设计要求1. 材料选择:压力管道应选用高强度、耐腐蚀、耐高温的材料,如碳钢、不锈钢等。
2. 设计压力:根据水电站的实际工况和水头高度确定设计压力,确保管道在工作状态下不发生爆裂和泄漏。
3. 结构设计:考虑到水电站工作环境的特殊性,压力管道应具有良好的抗震性能和抗冲击能力,确保在自然灾害和外部冲击下不受损。
4. 排气设计:在管道设计中要考虑排气装置,以防止气体在管道中积聚,影响水流的稳定性。
5. 清洗和防腐设计:对于压力管道的设计应考虑清洗和防腐涂层,以延长管道使用寿命。
6. 连接方式:管道连接方式应采用可靠的焊接或螺纹连接,确保连接处不漏水、不破裂。
五、设计流程1. 方案设计:根据水电站的实际情况和工艺要求,制定压力管道的设计方案。
2. 结构设计:包括管道的大小、材料、壁厚等细节设计。
3. 力学校核:对设计结果进行力学校核,确保管道的强度和稳定性。
4. 材料选型:根据设计要求选择合适的材料,并进行验收。
5. 安装调试:管道安装完成后进行调试和验收,确保安装质量符合要求。
六、设计验收1. 设计文件:提交完整的施工图、设计计算书等设计文件。
2. 校核:经过专业工程师的校核,确保设计符合相关标准和法规。
3. 材料验收:管道材料应符合国家标准和相关规定,经过验收合格。
4. 安装验收:管道安装后进行验收,确保安装质量符合设计要求。
5. 系统调试:对整个管道系统进行调试,确保系统运行稳定、无泄漏。
一 、压力管水击计算 设计参数:Q=10s m 3,s T S 3=,[]MPa 120=σ,4.0=K f ,6.0=f ,3.0=b f 。
1、直接或间接水击判断取在明钢管中水击波的传播速度s m C 1000=。
取i=0.001,b=1.5m ,K=Q/=316.233/m s ,故 2.67 2.671.50.5490.017316.23b nk ==⨯,查表知,03.2, 1.5 3.2 4.8h h m b==⨯= 初估钢管直径由公式VQV Q D 13.1)4(21=⋅=π, 其中s m v 0.5=,,103m Q = 代入公式计算得:m D 598.1=。
取mm m D 1600.600.1==。
进口底砍取1m ,由初始尺寸可计算[]188(4.80.81)sin 36144.6L m -=---= 则s T CLs 329.010006.14422=<=⨯=,因此,发生的水击为间接水击 2、第一相或极限水击判断 水击常数:0max2h g V C ⨯⨯⨯=ρ一般经验,露天钢管的经济流速为4.0~6.0s m ,取s m v 0.5=0.3858.920.5100020max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=h g V C ρ, 满负荷运行 10=τ, 则 10.30>=ρτ,因此,压力钢管内将产生极限水击。
3、计算 σ s T gH LV s 29.03858.90.56.1440max =⨯⨯⨯==σ 4、由于钢管内产生的是极限水击,则取34.029.0229.0222=-⨯=-=σσξm , 则水击压力的升高值m H H m 9.288534.00=⨯=⋅=∆ξ。
5、水击影响下阀门处最大水头:H ∆=28.9m m H H H p 9.1139.28850=+=∆+=二 、压力钢管计算1、荷载组合选择①:钢管自重分力1A (沿管轴方向); ②:关闭的阀门及闷头上的力2A ; ③:温度变化时支座对钢管的摩擦力3A ; ④:钢管自重分力4A (沿垂直管轴方向);⑤:钢管中水重分力5A ; 3、管壁厚计算 []σγδ20DH p ⋅⋅=其中,38.9m KN g ==ργ m H p 9.113= mm D 1600= , []MPa 120=σ则mm 44.710120260.19.113108.9630=⨯⨯⨯⨯⨯=δ, 0/80046D mm δ≥+= 符合要求。
GB50766-2012压力钢管制造安装及验收规范条文说明GB/T50×××-20××目录1 总则 (3)2 基本规定 (4)3 制作 (6)3.1 直管、弯管和渐变管的制作 (6)3.2 钢岔管制作 (9)3.3 伸缩节制作 (9)4 安装 (10)4.1 一般规定 (10)4.2 埋管安装 (11)4.3 明管安装 (13)5 焊接 (14)5.1 一般规定 (14)5.2 焊接工艺要求 (16)5.3 焊接工艺评定 (18)5.4 焊接接头检测 (21)5.5 缺陷处理 (24)6 焊后消应处理 (26)7 防腐蚀 (27)7.1 表面预处理 (27)7.2 涂料涂装 (28)7.3 涂料涂层质量检测 (28)7.4 金属喷涂 (29)7.5 金属涂层质量检测 (29)7.6 牺牲阳极阴极保护系统施工 (29)7.7 牺牲阳极阴极保护系统质量检测 (30)8 水压试验 (31)9 包装、运输 (34)10 验收 (35)10.1 过程验收 (35)10.2 完工验收 (35)1.0.1技术标准、规范是专业技术发展的总结,成熟的技术标准、规范又进一步推动专业的发展。
为了做好水电水利工程压力钢管制作、安装及验收工作,客观如实地反映现阶段压力钢管的制作、安装特点,为工程施工提供可靠的质量检测与验收依据。
根据中国电力企业联合会指示,明确深化压力钢管的制作、安装和质量要求等。
为工程施工提供可靠的标准资料,特承接首次编制国标《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范》。
在水电水利工程压力钢管制作安装及验收施工领域里,到目前为止还没有一本国家标准来做为统一的工作依据,这与我国规模庞大的水电水利事业是极不相称的。
尤其是,近年来我国大型、超大型水电站不断增多、水工金属结构趋于大型化。
同时,水电站的引水压力钢管的直径和水电金属结构埋件尺寸亦趋于大型化(向家坝钢管直径达14.4m)、水头建得越来越高(四川省凉山州苏巴姑水电站水头达到1200m)、管壁厚度也变得越来越厚(在建的白鹤滩水电站钢管和蜗壳采用材质780MPa高强钢,其最大管壁厚度100mm)、钢岔管月牙肋为材质610MPa高强钢的厚度已达150mm (如我国融资援建的马来西亚姆若水电站钢岔管月牙肋)、常用的一些钢牌号国家也进行了更新、新的钢材、焊接材料及其牌号也在不断涌现、出现了780N/mm2和1000N/mm2的高强钢。
中华人民共和国电力行业标准P DL/T 5141—2019水电站压力钢管设计规范Specifications for design of Steel penstocks of hydroelectric Stations编写单位:国家电力公司西北勘测设计研究院,国家电力公司昆明勘测设计研究院,武汉大学批准部门:中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号:国家经贸委2019年第31号公告DL/T5141——2019前言原电力工业部水电水利规划设计总院,按照原电力工业部技综[2019]44号文《关于下达2019年制定、修订电力行业标准计划项目(第二批)的通知》,下达水电规科[2019]0023号文《关于水电站压力钢管设计规范修订任务的函》,本规范是根据该文件的要求组织修订的。
其目的在于适应水电建设发展的需要,结合高水头、大直径压力钢管的工程实践,以及新管型、新结构、新材料、新工艺采用的成功经验,对原水利电力部1985年4月颁发的SDl44——1985《水电站压力钢管设计规范(试行)》进行修订。
本规范在修订过程中,主编单位会同协编、参编单位开展了细致的专题研究,调查总结了近年来大中型工程实践的经验教训,在全国广泛征求了有关设计、施工、运行、科研、教学单位及管理部门和专家的意见,于2019年初提出征求意见稿、2000年6月提出送审稿,并于2000年11月在西安由国家电力公司水电水利规划设计总院组织审查。
根据送审稿审查会议纪要要求于2019年4月完成报批稿。
本规范为推荐性行业标准,替代SDl44——1985。
本规范应与GB/T 50199——1994《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》以及按其要求制订的其他水工结构设计规范配套使用。
本次修订的主要内容为:根据GB/T 50199——1994的原则和要求,将规范基本设计原则按可靠度理论和分项系数表达式进行“转轨、套改”;扩大规范的适用范围,增补坝后背管的布置形式、结构计算及构造要求等条文和附录;推荐新钢种并列出主要指标;增补抽水蓄能电站管道水力计算的特殊要求;其他如模型试验、原型观测、伸缩节等方面的成熟经验,本规范也作了适当增补和修改。
第八章水电站压力管道要求:掌握压力管道的工作特点、类型及总体布置,压力管道的尺寸拟定,设计方法和步骤。
第一节压力管道的功用和类型一、功用及特点(一) 功用压力管道是从水库、压力前池或调压室向水轮机输送水量的水管。
(二)特点(1) 坡度陡(2) 内水压力大,且承受动水压力的冲击(水击压力)(3) 靠近厂房。
严重威胁厂房的安全。
压力管道的主要荷载为内水压力,HD值是标志压力管道规模及技术难度的重要参数值。
当V=5~7m/s时,HD≈(0.15~0.18) N g H当N g相同时,H愈大,HD愈大。
目前最大达5000m2。
目前最大直径的钢管是巴基斯坦的塔贝拉水电站第三期扩建工程的隧洞内明钢管,直径为13.26m。
二、分类第二节压力管道的线路选择及尺寸拟定一、供水方式1.单元供水:一管一机。
不设下阀门。
优点:结构简单(无岔管)、工作可靠、灵活性好,易于制作,无岔管缺点:造价高适用:(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管;(2) 混凝土坝内管道和明管道2.联合供水:一根主管,向多台机组供水。
设下阀门。
优点:造价低缺点:结构复杂(岔管)、灵活性差适用:、(1) 机组少、单机流量小、引水道长的地下埋管和明管3.分组供水:设多根主管,每根主管向数台机组供水。
设下阀门。
适用:压力水管较长,机组台数多,单机流量较小的情况。
地下埋管和明管单元供水联合供水分组供水二、明管布置管道与主厂房的关系:1.正向引近:低水头电站。
水流平顺、水头损失小,开挖量小、交通方便。
钢管发生事故时直接危机厂房安全。
2.纵向引近:高、中水头电站。
避免水流直冲厂房。
3.斜向引近:分组供水和联合供水。
(a)、(b) 正向引进 (c)、(d) 纵向引进 (e) 斜向引进压力水管引进厂房的方式三、线路选择压力管道的线路选择应结合引水系统中的其它建筑物(前池、调压室)和水电站厂房布置统一考虑。
1.路线尽可能短、直。
(经济、水头损失小、水击压力小)一般设在陡峻的山脊上。
水电站压力钢管设计规范一、总则1.1 本规范适用于水电站计划建设中运行压力大于或等于0.3Mpa(g)(3Kgf/cm2(g))的干净清洁水钢管设计、施工、运行和管理等活动;1.2 本规范根据国家有关规定,结合现行国家标准要求以及水电站管理方针、质量负责程度等,综合河北水电站建设和安全运行的特殊环境,制定本规范。
1.3 本规范所附附录仅为本规范的补充性内容,与本规范正文具有同等法律效力。
二、设计原则2.1 各设计单位要求合理,满足安全运行的要求;2.2 尽量选用和采纳新技术、新工艺和新材料;2.3 避免过大和过小的结构或电气参数,确保安全、可靠、经济运行;2.4 水电站钢管结构、设计单位要求应在有关国家标准规定的范围内,遵循安全经济原则合理选取;2.6 水力学设计应符合水电站设计施工专业技术标准;2.7 结构设计应符合承压设备设计规范要求,满足水电站有效应用、运行可靠性及抗风、抗地震及环境应力限值要求;2.8 燃料设计应符合燃烧设备设计和节能设计要求;2.9 热力设计应符合有关法规,满足有效的操作和维护,确保水电站的运行可靠和节能的要求。
三、施工要求3.1 根据施工文件,按规范精心制作钢管模板,实施严格的施工和质量控制;3.2 水电站钢管的施工应严格按照国家标准和行业标准,同时应重视焊接质量,实施严格的质量控制;3.3 水电站钢管弯曲,焊缝,涂层等应按设计文件和标准执行;3.4 配件安装,涂层,电荷平衡检查等应严格按照施工文件、标准和规范执行;3.5 水电站钢管内无腐蚀物质及杂物,检查及清洗工作应严格执行施工文件和有关规范的要求;3.6 水电站钢管的涂层应按照行业标准的规定进行;3.7 水电站钢管需要不定期检查,以保证安全,及时发现腐蚀缺陷,根据腐蚀位置和程度进行维护和修断。
四、管理要求4.1 水电站钢管的构建应符合设计规范要求;4.2 建设安装完成后,应对管道工程重新进行检查,以确保管道的正常使用;4.3 水电站钢管使用期间,应定期进行管道检查,及时发现腐蚀缺陷;4.4 对腐蚀缺陷的管道应重新审计设计,重新施工,更换缺陷部分,恢复腐蚀缺陷处的力学性能;4.5 管道安装前,应检查钢管、附件是否有腐蚀痕迹;4.6 水电站钢管的使用、检修和更换应符合使用说明书的要求;4.8 水电站应建立完善的维护管理体系,按照设计要求对管道进行维护保养,按时做好安全检查,定期更换阀门;4.9 对水电站钢管进行照相示范,及时归档维护记录;4.10 将更换的管件及附件归还厂家,由厂家去保留以备复证。
水电站压力管道设计标准是指在设计和建造水电站压力管道时,需要遵循的一系列规范和要求。
这些标准主要包括以下几个方面:
1. 材料选择:压力管道的材料应该具有足够的强度、韧性和耐腐蚀性,能够承受高压水流的冲击和腐蚀作用。
常用的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
2. 结构设计:压力管道的结构应该合理、稳定,能够承受水流的压力和振动。
常见的结构形式包括直管、弯头、三通、四通等。
3. 尺寸计算:压力管道的尺寸应该根据水流的流量、速度和压力等因素进行计算,确保管道能够正常工作并避免出现堵塞或破裂等问题。
4. 安装要求:压力管道的安装应该符合相关的规范和要求,包括管道的连接方式、支架的设置、管道的固定等。
同时,还需要进行严格的质量检查和测试,确保管道的安全性和可靠性。
5. 维护管理:压力管道的维护管理应该定期进行,包括清洗、检修、更换等工作。
同时,还需要建立完善的档案管理制度,记录管道的使用情况和维护记录等信息。
总之,水电站压力管道设计标准是保证水电站安全运行的重要保障。
只有严格按照相关标准进行设计和建造,并进行有效的维护管理,才能确保水电站的长期稳定运行。