A335一P91鋼屬改良型9Cr一(yī)1Mo高強度馬氏體耐熱鋼。由於P91鋼材具有高溫強度高、高的抗氧(yǎng)化性能和抗高溫蒸汽腐蝕性能等特點,80年代開始已被英、美、德等國廣泛應用在電站設備上。在(zài)1994年電力部火電站管道會議上(shàng),西(xī)安熱工所和國電公司電力建設研究所曾對P91鋼材性能進行(háng)了(le)介紹,會議紀要中也建議有關部門加快進行P91鋼材管道和管件的國產化工作,並建議盡快在300 MW~600 MW機組上(shàng)進行試點,以積累經驗。我國(guó)從九十年(nián)代初(chū)開始,逐步使用A335-P91作為電站主蒸汽管道、再熱蒸汽熱段(duàn)管(guǎn)道的材料,如珞(luò)璜(huáng)電廠(chǎng)、鴨河口電廠、西固熱(rè)電廠、楊柳青電廠、邯峰電(diàn)廠、準格爾電廠(chǎng)等。
P91鋼材比P22強度高,且其強(qiáng)度隨溫度升高下降較少,在20℃ 時,P91鋼材抗拉強(qiáng)度比P22鋼材高41.6% ;在538℃時,P91鋼材的(de)許用(yòng)應力卻比P22鋼材高83.3% 。正是(shì)由於P91鋼(gāng)材在(zài)高溫下具有比P22鋼材高得多的許(xǔ)用應(yīng)力。使得其用(yòng)作(zuò)主蒸汽管道時壁厚比采用P22鋼材薄(báo)得多。這是(shì)P91鋼材在大機組上應用越來越廣泛的主要原因
1、主蒸汽管道采用P91與采用P22鋼材的初步比較,主蒸汽管道采用P22材質時,主管(guǎn)規(guī)格為ID368×82,支(zhī)管規格為(wéi)ID273×62.23;采(cǎi)用P91材質(zhì)時,主管規格為ID368.3×40,支管規(guī)格為ID273×30。對比(bǐ)可(kě)知,主管道壁厚減薄了42mm,減薄率為51.2%;支管道壁厚減薄了32.23mm,減薄(báo)率為51.8%。管道總重大大減少,管道(dào)總重(chóng)比P91/P22=1/2.18。
另外,因管道壁厚較薄,管道對(duì)設備(bèi)接口的推力和力(lì)矩可以減小。同時(shí),由於減輕了(le)管道重量,支吊架荷重相應減(jiǎn)小(xiǎo)。不但節省支(zhī)吊架造價,相應的管道安裝(zhuāng)費用、土建費用也會節省。
2 、再熱蒸汽熱段管道管材選擇。
再熱熱段管道屬於大管徑(jìng)薄壁管,如果(guǒ)采(cǎi)用P91管材(cái),本就較薄的壁厚就會更薄。由於計算管壁太薄,從角度出發,壁厚的實際取值比計算值要大許多,這(zhè)樣一來,與P22進(jìn)行綜合比較,采用P91管材經濟性較差。再熱熱段管道采用P22材質時,主管規格為ID635×31,支管規格(gé)為ID508×)24.8;采用(yòng)P91材質(zhì)時,主管(guǎn)規格為OD727.96×21.03, 支管(guǎn)規格為(wéi)OD632.97×17.98。對比可知,主管道壁厚減薄了10 mm,支管道(dào)壁(bì)厚減薄了6.8 mm,管道總(zǒng)重變化不大,管道總重比P91/P22=1/1.39,遠大於價格比,因此仍推薦采用P22管材。
3 、再熱蒸汽冷段管道(dào)管材選擇。
原電力部有關部門會議提出,根據300 MW機組使用的經驗,再熱蒸汽冷段采用A672B70CL32電熔焊鋼管替代(dài)A106B無縫鋼管,同樣可滿足技術(shù)要求。冷段(duàn)主(zhǔ)管(guǎn)采用A672B70CL32有縫鋼替代A106B無縫鋼管。有縫焊接鋼管比A106B無縫(féng)鋼管便宜很(hěn)多,為無縫鋼(gāng)管的(de)1/3左右。有縫焊接鋼管的壁厚偏差小於無縫鋼管,其質量不亞於無縫鋼管。因此,再(zài)熱器冷(lěng)段采用A672B70CL32電熔(róng)焊鋼管是經濟的
4 、高壓給水管道管材選擇。
高(gāo)壓給水管道通常使用St4518/11I管(guǎn)材,本工程優化為15NiCuMoNb5。主管道規格由406.4×50改為 355.6×25,支(zhī)管(guǎn)道規格由(yóu)298.6×36改(gǎi)為244.5×20。15NiCuMoNb5與St4518/ Ⅲ的彈性模數及線膨脹係數十分相近, 但(dàn)15NiCuMoNb5 的許用應力遠大於St4518/Ⅲ, 因此, 高壓給水管道采用15NiCuMoNb5時, 管道壁厚可以減薄(báo)50 % , 管道本身金(jīn)屬及支吊架(jià)材料用量可大為節約, 經濟上更合理, 可以有效的降低工程造價。因此高壓給水管道管材采用15NiCuMoNb5。
管道設計是以確定(dìng)佳的熱力係統圖為基礎,應有(yǒu)管道的平麵布置(zhì)圖和立體圖,圖中(zhōng)應包括管道的下(xià)列的數據:
1. 管道編號、設計壓力、運行壓(yā)力;
2. 設計(jì)溫度(dù)和運行溫度;
3. 閥(fá)門、伸縮接頭、膨脹(zhàng)節、補償器的編號;
4. 管道的鋼號、規格、理論計算壁(bì)厚、壁厚(hòu)偏差;
5. 設計采用的持久強度、彈性模量(liàng)、線膨脹係數;
6. 支吊架、膨脹節、補償器、伸縮接頭位置、類型;
7. 監察端位置;
8. 管道的(de)冷緊口位置及伸縮值;
9. 管道對設備的推力、力矩;
10. 管道的大值及其位置;
11. 支吊架、膨脹節、補償器、伸縮接頭的安裝載荷、工作載荷、熱位移等。




















