第十一章 汽水系统管道及特点
11-1 什么叫锅炉汽水管道系统?
答:锅炉的汽水管道系统是指锅炉炉膛外的不受热的管道系统,一般包 括给水系统、主蒸汽系统、再热蒸汽系统、减温水系统、疏放水系统。
11-2 主蒸汽管道系统的工作特点是什么?
答:主蒸汽管道系统的工作特点是高汽温、高汽压和大管径,因此都采 用含有铬、钼、钒等微量金属元素的合金钢厚壁管道。
11-3 给水系统的作用是什么?
答:给水系统的作用是将水从除氧器经给水泵加压,通过高压加热器升 温后送入锅炉省煤器。
11-4 给水管道系统的工作特点是什么?
答:给水管道系统的工作特点是高压力(压力可达23MPa)、中温度 (温度不超过250℃),因此都采用碳钢厚壁管道。
11-5 疏放水系统的作用是什么?
答:疏放水系统的作用是排除汽包、水冷壁、过热器、省煤器和各种集 箱的积水,或设备检修时排出锅内的凝结水,并为减少工质损失而回收。
11-6 高压疏排水系统管道的工作特点是什么?
答:高压疏排水系统管道的工作特点是:正常运行情况下不疏水,其中 的蒸汽停滞不动,有时会变成凝结水;疏水时,先排走凝结水,而后排走蒸 汽,管壁温度会急剧上升,属于高温高压管道,多采用小直径合金钢管。
11-7 锅炉排污水系统管道的工作特点是什么?
答:锅炉排污水管包括从汽包引出的连续排污管和从水冷壁下集箱引出 的定期排污管。高压锅炉的排污管从压力方面看属于高压管,但工作温度不 高,同时排污水都有含有水渣和具有一定碱性的炉水,所以这部分管道多采 用小直径碳钢管道。
11-8 什么叫管道的公称压力?
答:公称压力是由国家标准规定的,用来表示管道在规定温度下允许承 受的以压力等级表示的压力,用符号PN表示,单位为MPa。例如,公称压 力为1.0MPa,则记作PN1.0MPa。管道所承受的工作压力会随着管道的材 料和管内介质温度的不同而变化,同一材料管道的最大允许工作压力是随着 介质温度的升高而降低的。
11-9 什么叫管道的公称直径?
答:在实际生产活动中,为了设计、制造和选用管子的方便,国家规定 了若干管道元件的名义尺寸作为其计算的内径,称为公称直径。这只是一种 名义的计算内径,不是管道的实际内径。在我国,公称直径的范围为1~ 4000mm,共分为54级。
11-10 管道如何分类?
答:管道有两种分类方法,即按介质分类和按介质温度分类。
11-11 什么叫管件?
答:管件是用来连接管道的各种连接件,包括异径管、三通、弯头、法 兰、伸缩节以及焊缝。异径管又叫大小头,是电厂汽水管道连接附件用的重 要部件。特别是进口机组,由于长时间运行,阀门底结合面损坏严重,在设 备国产化后,阀门与管道连接应用得较多。这种异径管分同心和偏心两种。 三通也称丁字弯,主要用来为管道分支,一般分为同径三通和异径三通。弯 头又称为肘弯,是用来改变管道走向的常用管件。法兰是中低压管道与附件 相连的常用管件。伸缩节又称补偿器,是为了补偿由于冷热而引起的管道长 度变化而设置的管件。
11-12 管道系统金属监督的范围和任务是什么?
答:(1)管道系统金属监督的范围是:工作温度高于或等于450℃的高 位管道和附件,如主蒸汽管道、高位再热器管道、阀门、三通、螺栓等,以 及工作压力高于或等于 6MPa的承压管道和部件,如给水管道、100MPa以 上机组低温再热蒸汽管道。
(2)管道系统金属监督的任务是:做好上述范围内各管道和部件在检修 材料和焊接质量方面的监督以及金属化验工作;检查和掌握部件在使用过程 中的金属组织变化、性能变化和缺陷发展情况,及时采取防爆、防断、防裂 措施,参加事故的调查和原因分析,并提出处理对策。
11-13 给水管道的监督检查内容是什么?
答:对投产运行5万h、工作压力为10MPa以上的主给水管道,应对三 通、阀门进行宏观检查:对弯头作宏观和厚度检查;对焊缝和应力集中部位 进行宏观和无损探伤检查;对阀门后管段进行测厚。200MW 以上机组的给 水管道运行10万h后,应对该管系和支吊架进行检查和调整。
11-14 管道系统的布置原则是什么?
答:管道系统的布置原则包括确定管道走向、管道应力和强度计算, 设计热伸长的补偿方法、支吊架的形式和位置、附件安装位置、传动装 置形式和操作位置、管道坡度、疏放水和排气位置、检修平台的位置和 尺寸等。
11-15 提高钢的耐腐蚀性能的方法有哪些?
答:①在钢中加入铝、锰、硅等;②提高钢的电极电位;③使钢的组织 为单相固溶体,以减少微电池数目。
11-16 什么叫短时超温爆管?
答:锅炉受热面管子在运行过程中,由于冷却条件恶化等原因,部分管 壁温度在短时间内突然上升,以致达到钢临界点以上的温度,这时钢的抗拉 强度急剧下降,管子产生大量塑性变形,管径胀粗,管壁减薄,随后产生剪 切断裂而爆破,这就是短时超温爆管。
11-17 钢铁材料中所含的铬、钼、钒、铝元素对其性能有何影响?
答:(1)铬。铬能提高钢的硬度、弹性和淬透性,特别是耐热性,可降 低钢的过热敏感性,略降低塑性,较大地降低抗冲击性。
(2)钼。钼可增加钢的硬化性,使钢具有更好的机械性能,降低钢的回 火脆性和过热敏感性。
(3)钒。对钢的性能改善最为良好,能同时提高钢的温度、弹性、硬 度、热处理工艺性和冲击性。
(4)铝。可提高钢的耐热性能。
11-18 常见的三通有哪些形式?
答:三通又称丁字弯,一般用于管道分支,按主支管径分为等径三通、 异径三通;按分叉交角分为直三通、斜三通和形三通;按压力等级分为 高压、中压和低压三通;按制造特征分为普通焊接式、壁厚加强的各种焊接 式、单筋加强式、披肩加强式和蝶式加强式三通,以及由制造厂家提供的锻制三通、热压三通、热拔三通和铸造三通等;按几何形体分为管状三通、小 方形三通和球形三通;按连接方式分为法兰三通、焊接三通和丝扣三通;按 材质分为碳钢三通和合金钢三通等。
11-19 销的作用是什么?可分为哪几类?
答:销主要用来连接和固定零件或在装配时作定位用。常用的有圆柱销和圆锥销两类。
11-20 螺纹可分为哪几类?各是什么?
答:螺纹按用途分,可分为两大类,即连接螺纹和传动螺纹。常见的连 接螺纹有粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和管螺纹三种;常见的传动螺纹为梯 形螺纹,有时也用锯齿形螺纹,其目的是用来传递动力和运动。
11-21 碳钢按含碳量如何分类?
答:碳钢按含碳量分类,可分为:①低碳钢,含碳量小于0.25%; ②中碳钢,含碳量为0.25%~0.6%;③高碳钢,含碳量大于0.6%。
11-22 对主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道的三通缺陷处理有何要求?
答:(1)有裂纹等严重缺陷时,应及时采取处理措施。
(2)已运行20万h的铸造三通,其检查周期应缩短到2万h,根据检 查结果决定是否采取更换措施。
(3)碳钢和钼钢焊接三通,当发现石墨化达到四级时,应予以更换。
11-23 对主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道的弯头缺陷处理有何要求?
答:(1)已运行20万h的铸造弯头,其检查周期应缩短到2万h,根据 检查结果决定是否采取更换措施。
(2)碳钢和钼钢焊接弯头,当发现石墨化达到四级时,应予以更换。
(3)发现外壁有蠕变裂纹时,应予以更换。
11-24 对主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道的阀门缺陷处理有何要求?
答:阀门存在裂纹或粘沙、缩孔、折叠、夹渣、漏焊等降低强度和严密 性的缺陷时,应及时进行处理和更换。
11-25 根据什么因素选择管道材料?
答:在使用中,应根据输送介质的特性、温度、压力、流量、允许温度 降、允许压力降等因素来确定管道的材质、管径的大小和壁厚等。
11-26 管道上的阀门根据什么选择?
答:管道上的阀门根据用途、压力、介质、温度及流量等因素选择。
11-27 热力管道上的支座有哪几种?
答:热力管道上的常用支座有活动支座和固定支座两种。
11-28 热力管道上的支座有什么作用?
答:支座是热力管道上的主要附件,用来承受管路所产生的力,并将其 传递到支承结构或地面上。
11-29 管道支吊架根据什么选择?
答:支吊架的选择主要应该考虑管道的强度、刚度、介质的温度、工作 压力、管材的线膨胀系数、管道在运行后的受力状态和管道安装的实际位置 状况,同时还应考虑经济成本。
11-30 管道支吊架的作用是什么?
答:管道支吊架的作用是固定管子,并承受管道自身及其内部流体的重 量。此外,支吊架还应满足管道热补偿和位移的要求以及减少管道的振动。
11-31 常用的支吊架有哪几种形式?
答:常用的支吊架有固定支架、滑动支架、导向支架和吊架四种。
11-32 滑动支架的作用是什么?
答:滑动支架除承受管道重量外,还限制管子的位移方向,即当温度变 化时,使其按规定的方向移动。
11-33 恒力弹簧吊架的作用是什么?
答:恒力弹簧吊架常用于管道垂直热位移值偏大或需限制吊荷变化的吊 点,它不直接以弹簧承重,有比较复杂的结构,它也不限制吊点管道的热位 移,而且在管道很大的垂直热位移范围内,吊架始终承受基本不变的载荷, 并因此承载有近似恒定值而得名。
11-34 对管道吊架吊杆有哪些要求?
答:对管道吊架吊杆的要求是:吊杆的每节长度不得超过2m,选用时 应首先采用标准长度。吊杆中如需要数根吊杆相连接时,只允许其中一节为 非标准长度,吊杆丝扣长度必须有足够的调整余量,如吊杆只需要一根且长 度又小于2m,则也可直接用非标准件。吊杆加长的连接方式应按标准进行, 不应是两吊杆直接对焊而成。刚性吊架的吊杆直径可按结构形式的最大载荷 确定,而弹簧吊架的吊杆必须按弹簧组件要求的吊杆直径配置。
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