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DL T5204 2005火力发电厂油气管道设计规程 3

时间:2012-5-28 14:42:50 作者:标准吧 来源:DL 阅读:3658次
DL T5204 2005火力发电厂油气管道设计规程 3
 

D]L, / T 5204- 2005

    1燃油系统管道应采用清水冲洗和蒸汽清扫。清扫前止回阀芯、调节阀芯和孔板等应取出;靶式流量计应整体取下,以短管代替。

    2燃油系统管道清扫结束后应进行全系统油循环试验,循环时间宜不少于2h.

11.3.3天然气管道应进行清管。

‘6l


DL / T 5204 -- 2005

’  附录A

  (资料性附录)

设计常用数据

A.1  国产钢材许用应力表

表A.1.1  钢板许用应力

 

 

  钢号

 

 

钢板标准

 

厚度

mm

 

 

 

 

使用

状态

 

 

 

常温强

度指标

  MPa

    不同温度下的许用应力

    MPa

 

 

DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3

 

DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3

 

20

 

100

 

150

 

200

 

250

 

300

 

350

 

400

 

450

Q235 -A

 

 GB/T912

 

 3~4

热轧

375

235

ll3

113

113

105

94

86

77

 

 

 

GB/T3274

 

 4.5~

 16

Q235-B

 GB/T912

 3~4

热轧

375

235

113

113

113

105

94

86

77

 

 

 

 GB/T3274

 

 4.5~

16

Q235-C

GB/T912

 3~4

热轧

375

235

125

125

125

ll6

104

95

86

79

 

GB/T3274

4.5~

 16

20R

GB6654

 6~

16

 

热轧,

正火

400

 

245

 

 133

 

 133

 

 132

 

 123

 

 110

 

 lOl

 

 92

 

 86

 

 6l

 

 

 16--

36

 

 

 400

 

 

 

235

 

 

 

 133

 

 

 

 132

 

 

 

 126

 

 

 

 ll6

 

 

 

 104

 

 

 

 95

 

 

 

 86

 

 

 

 79

 

 

 

 6l

 

Q345R

GB6654

 6~

16

 

热轧,

正火

510

 

345

 

 170

 

 170

 

 170

 

 170

 

 156

 

 144

 

 134

 

125

 

 66

 

 

 16~

 

  36

 

 

 490

 

 

 

325

 

 

 

 163

 

 

 

 163

 

 

 

 163

 

 

 

 159

 

 

 

 147

 

 

 

 134

 

 

 

125

 

 

 

 119

 

 

 

 66

 

  注1:中间温度的许用应力,可按本表的数据用内插法求得.

  注2:Q235钢板的许用应力,已乘质量系数0.9

 

62


表A.1.2钢管许用应力

DL / T 5204- 2005

 

钢号

 

钢管标准

 

厚度

mm

 

常温强度指标

    MPa

    不同温度下的许用应力

    MPa

DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3

DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3

 

20℃

100

150

200

250

300

350

400

450

10

 

GB/T8163

≤10

335

205

ll2

112

108

101

92

83

77

7l

61

GB9948

 

≤16

20

 

GB/TS163

  ≤16

  ≤10

 

 390

 

  245

 

 130

 

 130

 

 130

 

 123

 

 110

 

 101

 

 92

 

 86

 

 61

 

 GB9948

 

  ≤16

 

 410

 

 235

 

 137

 

 137

 

 132

 

 123

 

 110

 

 101

 

 92

 

 86

 

 61

Q345

GB6479

 

  ≤16

 490

320

 163

 163

 163

 159

 147

 135

126

 119

 66

 

 17---40

 

 490

 

 310

 

 163

 

 163

 

 163

 

 153

 

 14l

 

 129

 

 ll9

 

 116

 

 66

注;中间温度的许用应力,可按本表的数据用内插法求得

 

    A.2  柴油质量指标

A.2.1  柴油分为轻柴油和重柴油。

A.2.2轻柴油按产品质量分为优等品、一等品和合格品3个等级,每个等级按凝点分为10,0、-10, -20, -35和-50等6个牌号。

GB252规定的轻柴油质量指标见表A.2.2-1 0

    表A.2.2-1  轻柴油质量指标

    项    目

  单位

优等品

一等品

合格品

碘值

色度

氧化安定性,总不溶物禽量

实际胶质含量

硫含量

硫酵硫含量

酸度

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大于

不大予

  ㎎/g

  ㎎/L

   ㎎/L

    %

    %

mgKOH/L

60

3.6

--

--

0.2

0.01

 50

--

3.6

20

--            0.5

0.01

70

--

--

--

700

1.0

--

100

 

63


DL I T 5204 -- 2005

表A.2.2-1(续)

项    目

 

单位

 

优等品

一等品

合格品

10%蒸余物残炭含量         不大于

灰分                      不大于

水分                      不大于

锕片腐蚀(50℃,3h)        不大于

水溶性酸或碱             

机械杂质                 

十六烷值                  不小于

馏程:

50%馏出温度              不高于

90%馏出温度              不高于

95%馏出温度              不高子

凝点                     不高于

冷凝点                   不高于

闪点(闭口)             不低于

运动黏度(20℃)           不大于

密度(20℃)

 

%

%

%

 

--

%

--

 

mm2/s

㎏/m3

0.3

0.01

0.3

0.0l

0.3

0.02

痕迹

l级

45

 

300

355

365

见表A.2.2-2

见表A.2.2-2

见表A.2.2-2

见表A.2.2-2

实测(或0.82---0.86)

 

注:表中成分均为质量分数

表A.2.2-2

项    目

 

    牌  号

 

  单位

 

    10

 

  0

 

-10

 

  -20

 

  —35

 

  -50

  凝点

  冷凝点

  闪点(闭口)

  运动黏度(20℃)

不高于

不高于

不低于

不大于

  ℃

  ℃

  ℃

mm2/s

    10

    12

  0

  4

-10

-5

    -20

    -14

_35

—29

-50

-44

         55

    3,0~8.0

    55

 2.5~8.0

    45

  1.8~7.0

  注:表中指标对优等品、一等品和合格品均相同

 


A.3重油质量指标

DL / T 5204— 200

A.3.1  重油是由裂化重油、减压重油、常压重油或蜡油等按不同比例调和制成的。重油按80℃的运动黏度分为20, 60、100和200等4个牌号。牌号的数目约等于该油在50℃时的恩氏黏度DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3

A.3.2  石化行业标准SH0356规定的重油质量指标见表A.3.2 。

    ·表A.3.2重油质量指标

 

    牌  号

    项    目

 

 

  单位

 

  20号

 

  60号

 

  loo号

 

200号

黏度(DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3)     不大于

黏度(DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3)    不大于

凝固点           不高于

闪点(开口)     不低于

灰分             不大于

水分             不大于

含硫量           不大于

机械杂质含量     不大于

低位发热量

--

  --

 

%

%

%

%

MJ/㎏

5,0

 

 

 

15

80

0.3

1.0

1.0

1,5

11

 

 

 

20

100

0.3

1.5

1.5

2.0

15.5

 

 

 

25

120

0.3

2.0

2.0

 2.5

 

 

5.5--9.9

  

36

   130

   0.3

   2.0

   3.0

   2.5

    37.6~44.O

  注:表中成分均为质量分数

 

65


1  范    围

DL / T 5204 -- 2005

    本标准适用于火力发电厂油气系统、油气管道及其设备的选型、计算和布置等,包括燃气一蒸汽联合循环电厂和燃油电厂。

    液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)具有极强的爆炸力,破坏性很大,输送液化天然气、液化石油气管道的设计应执行国家和石化行业标准。

    核电站常规岛的油气管道,可以参考本标准设计,同时应符合国家和核工业行业的有关标准。

    本标准与其他电力行业标准关系为:

   l  对于油气系统和设备选择,凡DL 50(0---2000第8章、第15章和附录B已有规定的,本标准不再重复,设计按DL 5000执行:若DL 50(0k--2000规定中未包含的油气系统和设备选择,按本标准执行。

    2燃气一蒸汽联合循环电厂的油气系统和设备选择按DL/T 5174执行,,管道设计可按本标准执行。

    3 DL/T 5054和Dl./r 5121与本标准在管道布置和计算方面可相互参考执行。

71

—一


DL / T 5204 -- 200

2  规范性引用文件

    本章所列引用文件,均是本标准主要引用的现行国家标准和电力行业标准。使用本标准者,应采用引用标准的最新版本。

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DL / T 5204 -- 2005

3.0.1  阐明制定本标准的目的。

3.0.2油气管道是火力发电厂管道的重要组成部分,它包括的范围很广,本标准仅对一些重要的油管道和气体管道提出设计要求,如燃油管道、润滑油及辅助油管道、天然气管道(指管道天然气管道)、压缩空气管道、氢气管道、氧气管道、氮气管道、二氧化碳管道、真空管道和乙炔管道等,除此之外的其他管道按有关标准进行设计。

3.0.3油气管道设计应积极采用国内外已经成熟的先进技术,输油输气的方案应进行设计优化,做到油气管道及其设备的安全可靠运行,并且经济合理,降低工程造价。

3.0.4本条根据GB 50251、GB 50253和DL 5000制定。

    油气管道强度计算除应考虑管道所承受的正常内压、外部荷载外,对发电厂处于地震区的管道还必须考虑地震时所受的外加应力。当地震基本烈度在七度时,地震波引起的管道最大应变可能还小于管道允许应变;但地震基本烈度在七度以上时,地震波引起的管道最大应变将大于管道允许应变。因此,当发电厂处于地震基本烈度七度及以上地区时,油气管道和设备应进行在地震作用下的强度校核计算,以保证其安全性,并在管道设计时,采取有效的抗震措施,以减少震害。

3.0.5油气管道和设备的安全防火非常重要,应根据油气系统的特性和工程具体实际情况,同工程的消防设计结合起来考虑,积极采取有效的先进防火技术,并符合国家有关消防规定。油气管道具体的安全防火设计由水工消防专业设计。

 3.0.6在油气管道设计中,必须遵守国家有关环境保护法规的规定,如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污

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DL / T 5204 -- 200

染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》等法规,油气系统有害排放物(废油、废水和废气等)必须经过处理,排放物浓度不得超过国家标准和地方标准的规定排放值,以保护电厂周边环境,使经济建设持续发展。

3.0.7  由于本标准是首次制定,不可能穷尽所有设计要求,在今后执行过程中仍需不断补充完善,因此本标准是油气管道设计的基本要求。油气管道设计应符合GB 50251、GB 50253、GB 50160.GB 50183、GB 50229和DL 5000等有关规定的要求,同时还应符合国家、电力行业和其他行业有关标准的规定,特别是有关安全防火、环境保护方面要特别重视。

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DL / T 5204 -- 2005

4  燃油系统及管道

4.1  燃油系统

4.1.1  燃油系统设计范围比较广,一般包括卸油、储油、供(输)油、回油、含油污水处理以及燃油的辅助设施,如蒸汽加热、伴热、清扫(吹扫)、疏放水等设备和管道。码头的卸油管道设计应满足港口码头设计规范的要求。

4.1.2锅炉点火及助燃油系统的设计时,应严格按DL 5000的有关规定执行。在DL 5000---2000第8章中对燃油品种、燃油系统出力、油罐容量、卸油泵和供(输)油泵等设备的选择作了详细的规定,所以在本标准中不再重复。

    燃气一蒸汽联合循环电厂的燃料系统设计应按DL 5000---2000附录B和DL/T 5174的规定执行,本标准中不再重复。

4.1.3燃油系统应根据工程的燃油设备、燃油品质、燃油来源及运输方式等实际情况确定,在满足燃油设备(如锅炉、启动锅炉、燃机或其他用户)要求的条件下,充分考虑各种因素和各种运行工况,合理确定卸油、储油、供输油系统工艺和设计参数,并经多方案比较,进行优化设计。

    对燃煤电厂,锅炉点火及助燃系统可分为轻油点火助燃、轻油点火及重油助燃、重油点火助燃三种a选用何种系统应根据锅炉性能、煤质、油源、油质、油价及运输方式等实际情况,通过多方案比较优化设计,选用技术先进、经济合理的方案。

    对燃油电厂,应根据燃油品质(包括多种燃油混烧)、锅炉性能等诸多因素确定燃油系统,通常可分为油罐区燃油系统、锅炉区燃油系统。

    对燃气一蒸汽联合循环电厂,燃油系统应该根据燃机性能、

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DL / T 5204 -- 2005

燃油品质、燃油来源、来油方式和周期综合考虑。当燃用重油或原油时,应设轻油系统,作燃机启动点火和系统清洗之用,燃油系统应按油种,分开独立设置。

    对多种燃油混烧锅炉、燃油燃气锅炉,燃油系统应按油种分开独立设置,如分设轻油系统、重油系统等,以避免不同种类燃油相混淆,给供油和燃烧带来影响。

4.1.4燃油输送方式的确定非常重要,一般应根据电厂供油路径、燃油品种和水陆交通条件等因素考虑,一般分为铁路、水路、汽车和管道四种运输方式。对耗油量大的电厂(包括燃油电厂)宜采用铁路油罐车或水路油轮输送,运输量大,可靠性高,且费用低廉;在近距离有可靠油源的电厂,宜以管道直接输送或汽车运油到厂,管道直接输送可以降低燃油转运对环境的污染和浪费,但管道建设初投资高。

4.1.5  当电厂燃用的重油(包括渣油)油质可能出现一定范围的变化时,燃油系统应按油质差、黏度高的油品(比较差的油品)进行设计,但该系统须适应重油的油质变化范围,对比较好的油品要进行校核计算,应满足锅炉低负荷稳定燃烧的要求。

4.1.6若电厂留有扩建的条件和可能性,燃油系统设计应充分考虑电厂扩建时对燃油系统、燃油设备和管道的影响。因为燃油系统通常为电厂公用设施,两台或多台机组共用一套燃油系统。电厂可能分期设计,分期建设,油罐区的设施一次设计完成时,要求燃油设计应充分考虑电厂扩建情况,注意燃油系统容量选择、设备选型、管道连接、预留分区隔离阀门(或法兰盲板)以及扩建机组与老厂的碰管等一系列影响因素。

4.1.7本条是对只燃油的电厂制定的,燃油系统设计容量应考虑燃油量、最小回油量和设计裕量,一般为三项之和a

    除国外投标工程以外,现在国内很少新建燃油电厂,故本标准不对燃油电厂作过多的规定。国外投标工程按招标文件或国外标准执行。

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DL / T 5204 -- 2005

4.1.8燃油电厂燃油储量(油罐总容量)应根据电厂具体的实际情况具体分析,一般影响的因素有:

    1  油源的远近、油源的供应情况;

    2交通及运输工具的能力、方便和可靠程度;

    3海洋运输台风停航时间,内河航行枯水或结冰停航时间;

    4装卸油和转运情况;

    5油质特性,燃油加热脱水贮存情况;

    6电厂所邻地区对防火防爆的要求:

    7投资和计算经济分析等。

4.1.9燃气一蒸汽联合循环电厂,燃油系统回油量应根据厂家说明书的要求进行核算,在负荷变化时燃气轮机能稳定运行。

    4.2卸  油管道

4.2.1  卸油系统范围因燃油运输方式不同而不同,铁路和水路运输的卸油系统包括自卸油栈台或码头、集油槽或总管、零位油罐、卸油泵、至油罐的管道和设备。汽车运油和管道输油的卸油系统要简单一些。

4.2.2卸油栈台或码头的设置

    1  对火车输油,一般应设卸油栈台。卸油线为了保持清洁宜做成整体式道床,且直而平,不允许有坡度,两侧设浅沟汇集污油和冲刷道床的污水,坡度大于0.01 p卸油栈台上宜设活动钢梯,钢梯的高度主要取决于油槽车顶的平台高度,以便活动梯子的搭接,一般可取3.4m高。对每次来油车辆仅3~5节时,可不单独修建卸油栈台。

    对燃煤电厂,卸油栈台的长度宜按4---,10节油槽车设计,可单侧布置,也可双侧布置卸油线,主要是根据全厂锅炉台数和耗油量来定。

    对燃油电厂,卸油栈台的长度按24节油槽车或列车的一半长设计(靠近机车的两辆油槽车不装油,为隔车),一般是双侧布置

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DL / T 5204 -- 2005

卸油线。

    2当卸油码头和煤码头共用时,卸油和卸煤应分区作业,以免卸油管道和输煤皮带布置交叉。应积极配合航运部门对码头的规划设计。

    3对于汽车运油,应设汽车卸油平台(场地),汽车进出应快捷方便,以便在火灾时迅速撤离口场地大小应按长油罐车尺寸设计,满足倒车要求a地面应设比较大的坡度,使油罐车上的卸油口处于低位,油罐车内的油能卸干净。卸油平台周围不应有妨碍倒车的管道和其他设施,如阀门井、消防井、下水道盖和沟道等,避免倒车时撞坏管道,碾坏设施。

    4因为燃油是易爆品,栈台设计应满足消防要求。消防设施的配置按有关规定执行,照明灯应采用防爆型的。

4.2.3卸油方式有下卸方式、上卸方式,即自流下卸、强力下卸、虹吸上卸和上部抽吸等。卸油方式应根据油品来选择。当采用下卸方式时,考虑到火车油罐下卸口阀门有可能打不开,在栈台的端头(靠近卸油泵)宜设置一组上卸鹤管作备用。

    1火车运输卸油时,.对重质油品应采用下卸方式,如下卸到地下卸油槽或地下管沟,对轻质油品可采用鹤管上卸或下卸方式。

    2油轮上一般装有卸油泵,设计时需调研可能到港的各型油轮是否装有卸油泵及其出力和扬程,根据不同季节油品的黏度和电厂油罐的远近距离及高程,对卸油泵出力进行核算,确定是否在码头再设置卸油泵或与油轮的卸油泵串联运行的卸油接力泵,以满足在规定的时间内卸完船的要求。

    大中型油轮靠泊码头,因不同季节和潮位的影响,水位变化较大,人工搬动卸油软管,劳动强度大且不安全,宜装设输油臂,便于调节臂端快速接头的高低,与油轮上的输油管相接。

    3汽车一般都带下卸口和关断阀,下卸口有的在汽车尾部,有的在汽车前部,都可用快速接头连接,快速接头内径一般为65mm。燃油泵房外墙壁上设置的卸油接口应尽量多,以便多台汽

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DL / T 5204 -- 2005

车能同时卸油。连接软管长度应比油罐车长,至少8m,应设软管悬挂支架和集油槽(箱),收集软管中的余油。

4.2.4强力抽卸方式应有可靠的密封性,如有一处接口漏气,会破坏真空,卸油速度很慢。

4.2.5为防止卸油软管吸着在油槽车槽体上,上部卸油鹤管应采用带特制金属管头(铠装)的橡胶软管,直径以DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3。为宜,在管头上连接一根导静电铜丝接地。

4.2.6本条根据DL 5027制定。对输送重油的油槽车应设置蒸汽加热,以便在冬天车内油层能流动。加热蒸汽压力宜为0.6MPa~0.8MPa,温度不宜高于250℃。

 4.2.7对于重油或渣油,卸油栈台上的卸油管道设蒸汽伴热,以降低燃油黏度,便于管道输送。

 4.2.8为了减少油品的蒸发损失,甲、乙类油品汽车油罐车的卸油,必须采用密闭方式,避免发生火灾。

4.2.9为了搞好电厂燃料物资管理,在卸油管道上宜装设燃油计量装置和油质分析取样管,以分析油中含水量,控制进油质量。

    4.3供油和回油管道

4.3.1  供油系统一般包括油罐、供油泵或输油泵、燃油加热器、燃油调节装置,以及锅炉燃烧器的管道和阀门附件。

4.3.2供油泵入口母管连接方式应根据油质确定,可采用单母管分段制。对燃油量大的电厂应采用双母管,以保证供油安全。

4.3.3油罐区失火时,应及时关闭卸油或供油管道,以防火灾蔓延扩大。卸油管道或供油管道应在防火堤之外设一个防火关断阀.运行人员在防火堤之外就能迅速切断燃油。防火堤内的防火关断阀应尽量靠近油罐,以便及时关闭油罐,避免油罐内的燃油大量外泄。

4.3.4与油罐相连的燃油管道上应设带法兰的金属软管或金属补偿器,以防油罐下沉,破坏管道。

    79

  1


 

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    热膨胀计算包括油罐本身的径向膨胀和高度膨胀、管道膨胀热位移量,特别应考虑油罐径向膨胀位移量较大。

4.3.5全厂燃油系统耗油量根据DL 5000确定,宜按一台最大锅炉的点火耗油量和最大的启动助燃耗油量之和考虑。

    确定回油量需考虑的因素较多,应合理确定。回油量大固然对油量、油压的调节有利,但过大,不仅会加速油罐内油温上升,而且还会增加动力消耗:回油量过小又会影响调节阀的灵敏度和管内流速,流速过低,重油中的沥清胶质和碳化物容易析出并沉积于管壁,日久可能堵塞管道。因此,回油量应在主调节阀的调节范围之内,且回油管内的介质流速不低于lm/s 。

    国外大型锅炉对燃油系统的回油管道进行了简化,有的设置蓄能器以代替回油管道,减少油循环耗电。

4.3.6单元加热回路和集中加热回路各有优缺点,供油泵台数为4台及以上时可选择集中加热回路。

4.3.7当采用螺杆式或齿轮供油泵时,应在加热器之前的管道上设油压调整旁路管道,以防止油压过高,导致燃油加热器损坏,通常回油回至油罐,并在其管道上设燃油压力调节阀。

4.3.8至锅炉每个燃烧器的供油管道和回油管道上应设快速切断阀,以便快速切断油源。燃油喷嘴蒸汽雾化时,雾化蒸汽和燃油共用联合快速切断阀。

4.3.9在锅炉发生故障时,供油和回油母管上装设的快速切断阀,能快速切断燃油,防止燃油进入炉膛,使事故扩大。对于轻油,宜在回油母管上设止回阀;对于重油,按NFPA 8502标准在重油回油母管上设止回阀作用不大。

4.3.10供油泵调试时,需要向油罐回油。如果锅炉炉前燃油管道尚未安装完毕,管道系统未完全贯通,可采用在燃油泵房附近的供油母管和回油母管之间设置供调试用的旁路管道。旁路管道上应串联两个关断阀,有的要求加装一个调节阀,起减压和调节流量作用。

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4.3.11  炉前燃油母管及至各燃烧器的分支管布置应简捷美观,避免油路过长,阻力加大,同时应考虑锅炉本体向下膨胀量的补偿,采用铠装金属软管连接。燃油阀门组应立式布置在平台上,以节省空间。阀门手轮应错开布置,并留有检修拆卸螺栓的距离。

4.3.12清扫管路应从油管上部接入,避免清扫管道内部积油。清扫管上的关断门应尽量靠近油管,减少油气空间。

4.4油罐和燃油加热器

4.4.1  DL 5(X)O---2000的8,4对燃煤电厂锅炉点火和助燃油罐的个数和容量作了详细规定。但对燃油电厂,应通过调研论证并考虑4.1.8的规定来确定其油罐的数量和容量。本标准所指油罐为储油罐。

4.4.2本条根据GB 50160制定。油品分类见本规程的10.3.1 。

4.4.3本条根据《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》(SH3046)制定,油罐的设计压力(内压)应取储罐上部气相空间最大表压,固定顶油罐的设计压力范围为-0.5kPa---60kPa,并同时考虑能承受作用于其上的外压力,如风压、雪压、保温材料或其他外加荷载,因此所选用壁厚应具有足够的强度,以防油罐被压扁。

    固定顶油罐的设计外压应包括罐顶结构自重(包括保温结构重量)和附加荷载。附加荷载按水平投影面积上取1.2kPa(当雪荷载超过600Pa,还应加上所超过的荷载)。

4.4.4油罐的设计温度应取罐内介质可能出现的最高温度。当油罐内部(或底部)设有加热器时,应考虑在低油位时的最高调节油温,再加油温裕量5℃。

4.4.5周围大气环境对油罐腐蚀非常严重,如果罐顶喷水冷却,其腐蚀性更严重,设计厚度应考虑腐蚀裕量。

 4.4.6油罐的设计详见SH3046,

 4.4.7本条根据《电业安全工作规程》(热力和机械部分)第3

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节制定。油罐根据储油挥发气体的强弱,分别装有呼吸阀或透气孔,使油罐内的气体压力不致过高或过低。

4.4.8油罐附件的设计应从安全出发,考虑附件的特性。

4.4.9燃油的加热方式应根据油品和当地气候条件来确定。对于重油,通常需要设置加热器,使重油具有良好的流动性,达到燃油喷嘴对其黏度的要求。对于轻柴油,应根据当地气候条件确定是否设置加热器。在寒冷的北方地区,宜设加热器对轻柴油加热:在南方或中原地区,要分析轻柴油的凝点是否高于当地最低气温,冬天是否存在凝固的可能。

4.4.10燃油加热器露天布置可节省燃油泵房体积,避免加热器

散热对油泵房环境温度的影响。考虑重油加热器检修比较频繁,重油加热器应设备用。

4.4.11  本条根据DL 5027制定。

4.4.12  油罐的出油管道高出罐底接出,是考虑到燃油在罐内脱水、杂质沉积在罐底,避免其进入供油泵。油罐底设排水、排污油管定期排污。

4.4.13本条根据GB 50074和《油罐区防火堤设计规范》(SY

 0075)制定。

    防火堤内的有效容积是指防火堤所围成的容积,计算时应扣除其内各油罐(最大一个油罐除外)防火堤计算高度以下的体积和全部建、构筑物及基础、管道等的体积。

    防火堤高指防火堤外侧地面至防火堤顶面的垂直距离。

    若管线、电缆因工艺要求需从防火堤身穿过,应在穿堤处加装套管,两端采用焊接密封口封堵采用防渗水、防渗油处理。

  4.4.14油罐基础的设计由土建专业完成,但基础提资要求应符合有关规定,本条根据SH 3046制定。

  4.4.15对长距离的输油管道可根据现场情况设置清扫油罐一以回收油料。

  4.4.16油罐、油罐区和油泵房的消防设施应按国家消防标准的

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要求,配置相应的消防给水管网、泡沫消防设施等,执行GB

50183、GB 50229的规定。

    4.5油泵和油泵房

4.5.1  据调研,大多数电厂供油泵的数量多为三台,配置两台100%容量油泵加一台30%容量再循环油泵比较合理。在设备初投资增加不多的情况下(100%容量油泵比50%容量油泵价格高点),30%容量再循环油泵运行可节省燃油系统运行年费用,减少节流损失,降低再循环回油温度,使燃油系统安全运行。

4.5.2为了满足锅炉点火和启动过程中对燃油的要求,燃油系统在炉前的油压和油量随负荷变化而变化,所以供油泵(特别是再循环油泵)采用变频电机驱动比较合理,以适应调节流量和压力的要求,降低电耗。

    当电厂燃用奥里乳化油( Orimul sion)时,由于输送过程中不允许有高剪切存在,应采用螺杆泵输送,变频调节。

4.5.3离心油泵出口设再循环管,在低负荷时,将出口剩余的油量接入油罐或容器,以满足泵的特性。油泵出口管道上设过压泄压安全阀,以防止过高的油压,损坏燃烧器、阀门和管道。

4.5.4  本条根据GB 50160(1999年版)和GBJ 74(1995年修订本)制定。当螺杆泵、齿轮泵和电动往复泵等容积式泵出口阀门关闭时,油泵的不断运行会升高油管内油压,损坏管道,所以应设置安全阀(泵本身带有安全阀者除外)o电动往复泵不能采用皮带传动。

4.5.5油泵轴封非常重要,经常漏油,是电厂二十五项反事故措施防范的重点,所以轴封(油封)宜选用进口产品,以保证其严密性。

4.5.7供油泵、再循环油泵和卸油泵通常都布置在油泵房内,有的电厂把卸油泵布置在卸油栈台附近,方便卸油a油泵的布置应综合考虑,既要满足工艺流程的要求,进出口管路最短,又要便

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于运行操作和检修,留够运行通道。

4.5.8油泵房油泵(包括电机)的布置,首先要考虑安全防火的要求,油泵、电机与墙壁(柱子)之间、泵与泵之间净距应尽量大些,以便防火隔离和通行。

4.5.9  油泵房内多台供油泵的入口、出口接入同一供、回油母管。油泵或阀门在运行一段时间后需要检修,通常供、回油母管是不能停运的。单台油泵检修时,需要拆卸某段管道,在不能动火切割时,管道需设置分段法兰,从法兰处拆卸。加热蒸汽管道、清扫蒸汽管道、放油管道等,均要考虑检修拆卸措旅。

 4.5.10  油泵房内设置油泵的检修起吊设施,为了防电火花,电动葫芦应采用防爆电机,包括小车装置。若选用手动葫芦,其链轮和链条宜采用铜质材料。

4.5.11  油泵房内通风不畅,油尘含量达到极限值时,将发生爆炸。可燃气体报警器报警浓度可设在油气爆炸下限的20%。本条根据《电业安全工作规程》(热力和机械部分)制定。《建筑设计防火规范》(GBJ 16---1987,  2001版)的3.4.2规定,有爆炸危险的甲、乙类厂房,应设置必要的泄压设施,泄压设施宜采用轻质屋盖作为泄压面积,泄压面积与厂房体积的比值(DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3)宜为0.05---0.22。

    4.6  燃油管道设计计算

4.6.1  燃油管道设计应根据燃油品质、燃油系统和布置条件进行,应做到正确选择管道材料、经济合理、降低工程造价、布置优化、管道整齐美观、自然补偿良好、少设补偿器,不给施工带来困难,不给电厂运行维护留下缺陷。

4.6.2管道设计压力

    GB 50253--1994的5.1.2规定:任何一处管道及管道附件的设计内压力不应小于该处的最高稳态操作压力,且不应小于管内原油处于静止条件下该处的静水压力。还规定:当输油管道设置

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反输流程时,设计内压力不应小于正、反输送条件下的最高稳态操作压力的较高者口输油管道及管道附件应能承受作用在其上的外压力与内压力之间的最大压差。

    《压力容器安全技术监察规程》规定:压力容器的设计压力不得低于最高工作压力a装有安全泄放装置的压力容器,其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或爆破压力。

    美国标准《Process Piping》  (ASME B31.3--1999版,含A99、A00和A01)规定:一个管道系统的每个组件的设计压力不应小于在操作中可能遇到的最大内压或外压与最低或最高温度的最严酷的组合情况下的压力。对管道可能遭遇的任何压力应作出安全保护或泄压的规定,同时应考虑压力源的环境影响、压力脉动和骤增、误操作和控制装置的失效。

    管道设计压力必须高于在运行中管内介质可能出现的最大内压力或外压力,包括在输油管道设置反输流程时,正、反输送条件下的最高稳态操作压力的较高者。

    燃油在静止状态时,由于加热、伴热或夏天曝晒可能使管内密闭燃油产生油汽而引起介质压力升高,超过工作压力,导致管子破裂;当阀门突然关闭,燃油产生脉动或水击,而引起介质压力骤升和管道振动,导致管子破裂。这些非正常情况均应在设计上给予充分的考虑。

    当管道设有清扫介质清扫时,管道设计压力不得低于清扫介质最高工作压力。

4.6.3管道设计温度

    l  燃油管道的设计温度必须高于管内介质最高工作温度,应按下列规定选用;

    对有伴热管(或夹套加热)的情况应通过热力计算确定管壁温度,即为设计温度;

    对设有燃油加热器的管道,加热器的进口段和出口段应分别确定设计温度,出口段还应考虑加热超温偏差值,通常应考虑5℃;

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    对不加热输油的情况,应根据环境条件和燃油特性确定最高温度或最低温度,同时应考虑管道是否有保温层。设有保温层的燃油管道应通过热力计算确定设计温度。

    美国标准《Process Piping》  (ASME B31.3--1999版,含A99、A00和A01)规定:管道系统的每个组件的设计温度是指同时存在的压力、最大厚度或最高额定参数下的温度a在确定设计温度时应考虑流体温度、环境温度、加热或冷却介质的温度,有时还要考虑最低设计温度,以其温度可能确定特殊设计要求和材料评定要求。

    2管道设计安装温度可取用20℃,与汽水管道设计规定相同。

4.6.4材料选择

    燃油管道和油罐材料的选择应考虑使用条件(如设计压力、设计温度、燃油特性和操作特点等)、材料的焊接性能、制造加工工艺(如平炉、电炉或氧气转炉等)及经济合理性,所用钢材的技术要求应符合国家标准和行业标准的规定,所用钢材应附有钢材生产单位的钢材质量证明书。

    《碳素结构钢》( GB 700)规定沸腾钢成品钢材的化学成分偏差不作保证,不做冲击试验,所以油罐宜采用镇定钢或半镇定钢制作。

    对钢材有特殊要求时(如要求特殊冶炼方法、较高的冲击功指标、提高无损检测要求、增加力学性能检验率等),设计单位应在设计技术文件或图纸中注明。

    当采用国外钢材时,国外钢材的化学成分指标及力学性能应优于国内同类产品,并满足设计要求。按美国标准《Process Piping》 (ASME  B31.3--1999版,含A99, A00和A01)的规定,钢材应满足此规范所提出的要求和限制,如温度限制、进行夏比(V型缺口)冲击试验和一些特殊要求。

  4.6.5材料许用应力

    钢材的许用应力值在国家标准、电力行业标准和石化行业标

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准中不尽相同,许用应力的取值基准(强度指标)和安全系数不完全一致。

    GB 50253--1994的5.2规定:对于新钢管许用应力按下式计算:

            DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3

对于输油站内,上式相对于下式,其安全系数较高:

        DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3 

    通过比较得知,DIdT 5054--1996中的许用应力值较其他标准大些。

    本标准附录A.1国产钢材许用应力表根据GB 150第4章制定。

4.6.6如果施工环境温度较低,输油管道会有冷脆开裂问题,环境温度低于-20℃时,应对钢管和管道附件材料提出韧性要求。

4.6.7燃油泵房到锅炉房的燃油管道都比较长,燃油管道的管径应进行优化计算确定,特别是燃油电厂,燃油管道直径大,造价高,应进行优化计算。

4.6.9确定燃油管道流速不仅要考虑阻力,更要考虑防止产生静电。燃油流动速度越快,与管道的摩擦越剧烈,产生静电的电压就越高,故应规定管内燃油流速。

    燃油管道的介质流速与油管的直径及输油管路的长短有关,一般油管直径愈小,流速也愈小a油管直径大的,流速可比表4.6.9的数值稍大。输油管路短的,流速可大些。

    包头钢铁公司设计资料规定燃油流速不超过4m/s,中国铁路物资天津公司天津油库4个10000DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3的拱顶罐,轻柴油供油流速不超过3m/s,

    前苏联标准规定黏性物体(油、重油等)管道介质流速为1~2m/s。

  4.6.10燃油管道布置应进行优化,充分利用管道自补偿能力:

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当自补偿不足时,宜设Ⅱ形补偿器,增加管道长度进行补偿。

4.6.12本条根据《输油管道工程设计规范》制定。

    长距离输油管道发生水击会危及管道和设备的安全,因此应进行水击分析计算口在正常操作下,由于水击和其他因素造成的管道瞬间最大应力值不得超过管道设计内压力的10%。

4.7油管清扫和含油污水处理

4.7.1  当燃油管道需要检修或管内较长时间停油时,需要将管内存油清扫(吹扫)干净,即为扫线。

4.7.2轻柴油、原油的燃点较低,其管道的清扫介质宜采用压缩空气,以防止燃油发火燃烧:重油、渣油的燃点较高,其管道的清扫介质可采用蒸汽或压缩空气,蒸汽扫线可以融化并收尽管壁残油,扫线后管内较干净。

4.7.3  燃油管道采用蒸汽清扫时,蒸汽压力要选择适当,宜为0.6MPa~0.8MPa,蒸汽温度不能太高,应低于250℃(轻柴油管可以更低),避免管内燃油炭化。

4.7.4  扫线管与蒸汽管接头有固定接头连接和活动接头连接两种。燃油管道采用蒸汽清扫时,应采用固定接头连接方式。为防止燃油倒入蒸汽管,蒸汽管线上应串联两个关断阀、一个止回阀、一个节流装置及检查放油管。设节流装置是为了使清扫蒸汽的压力低于油管道的设计压力,检验放油管是检验蒸汽中是否含油。

对吹扫不频繁的管道,也可采用活动接头连接,但应有可靠的封堵措施。

    燃油管道清扫蒸汽不应使用与除氧器加热蒸汽相连的辅助蒸汽系统,当工程无法满足时,应在蒸汽管线上设含油量连续监测分析装置,检测蒸汽中的含油成分和数量,若当蒸汽中含油超标时,应迅速切断扫线管,并手动关闭第二个关断阀。

4.7.5清扫管路应从油管上部接入,以免燃油流入清扫管,清扫管上的关断门应尽量靠近油管,使清扫管中存汽减少。

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4.7.6含油污水处理系统方式、流程、设备的选择,应通过技术经济比较确定。含油污水处理一般可用隔油、浮选、过滤和生物处理等方法。其典型流程为:含油污水一隔油一浮选一过滤一生物处理一排放,或者重复取舍其间某一中间工艺过程。

4.7.7含油污水管应设蒸汽清扫,以保证含油污水管不冻堵。清扫方向朝污油池,使污油排入污油池。污油泵应布置在污油池旁边,以使有足够的吸力。

    4.8油管伴热和保温

4.8.3燃油管道伴热方式有三种,即外伴热、内伴热和套管加热。外伴热方式安全可靠。本条所指其他伴热方式包括内伴热和套管加热。

    当采用蒸汽伴热时,伴热蒸汽温度应根据燃油的特性确定,重油管道的伴热蒸汽温度不应超过250℃,柴油管道的伴热蒸汽温度不应超过200℃,否则燃油吸收过量的热,将炭化变质。

4.8.4伴热的燃油管道应有控制燃油温升的措施,如伴热蒸汽管路上设调节阀等。

    闪点是在大气压力下,燃油的蒸汽和空气混合物在标准条件下接触火焰,发生短促闪火现象时的油品最低温度,用以表明燃油着火的难易。伴热升温后燃油介质的温度不得超过其闭口闪点,以防发生火灾。本条根据《电业安全工作规程》(热力和机械部分)制定。

 4.8.6油罐的保温设计应根据燃油品种和当地气候条件确定。在北方地区,通常油罐都应进行保温,并且罐内设置加热器;在南方地区,储存柴油的油罐可以不保温。

4.8.7.南方或高温地区,金属油罐应设置在夏天高温时油罐降温和冷却燃油的措施,如设置罐底冷却水换热器、罐顶淋水装置或者在保温层和油罐之内设夹层淋水等。当有多座油罐时,设置燃油倒罐管道也是燃油降温措施之一。

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    4.9燃油管道布置

4.9.1  燃油管道管沟敷设存在许多缺陷,如积水积油,不便检修,而且存在火灾隐患,沟内一旦存有油气,一遇明火则爆炸起火,沿沟蔓延,且不好扑救,故应避免管沟敷设口若受条件限制不能架空布置时,管沟敷设应设置分段封堵,在沟内放置砂子,可防止火势沿沟蔓延,阻止火势进入油泵房。

    燃油管道直埋,燃油泄漏时不易发现,有发生火灾的危险,故一般不直埋布置。若厂外燃油管道受条件限制不能架空布置时,可采用短距离直埋,但必须有一定的检漏设施,并做好管道防腐处理。

4.9.2在油罐区发生事故时,布置在油罐防火堤之外的卸油总管(母管)和供油总管(母管)可采取隔离或关闭措施,不会受到事故的影响。

    防火堤外总管(母管)至每个油罐的管道宜从防火堤顶跨越,减少防火堤的穿孔和封堵,提高防火堤的可靠性。

4.9.4  为了排放管内空气,燃油管道应在最高点设置放空气管,在最低部位设置排油管,为了便于排油的收集,排油出口离地面应有一定的高度。

    4.10燃油管道附件选择

4.10.2燃油管道上的阀门及法兰附件、管件(三通、弯头等)

的设计压力按比管道设计压力高一级压力等级选用,以提高管道系统安全可靠性,防止燃油泄漏。

4.10.3  卸油管道吸入口端关断阀的执行机构采用气体驱动,若气源条件不具备时,可采用防爆型电动驱动关断阀口

、4.10.4对于有伴热的卸油管道,燃油在加热的过程中将产生油气,使油压增高,在其进入油罐前的管段上设安全阀,以防止燃油超压损坏油罐。

    两端均有关断阀且充满液体的管段或容器,停用后介质压力


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可能上升,如油品温度上升其压力随之增加。对轻质油品,一般封闭管段的液体每上升l℃,则压力增加0.7MPa,所以,对不保温、不排空等甲、乙类油品封闭管道需考虑停用后的安全泄压措施。

4.10.6燃油经过油泵的压缩,油温稍有上升a有时来油温度或者油罐油温较高时,需要对油温进行控制,避免达到其闪点,造成事故,所以,宜在油泵进出口管道上装设就地压力表和温度计,以方便运行操作。

    4.11  柴油发电机组油管道

4.11.1  根据《建筑设计防火规范》(GBJ 16----1987,  2001版)的3.4.1规定,有爆炸危险的甲、乙类厂房宜独立设置,并宜采用敞开或半敞开式的厂房,宜采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架或排架结构,钢柱宜采用防火保护层。柴油发电机所用柴油属于乙类液体,故柴油发电机宣布置在单独的建筑物内。

4.11.2  柴油发电机组油箱不应安装在柴油机的上方,防止油料泄漏到机体上,引起火灾。对1.2WM级柴油发电机组应设置3DL/T?5204-2005?火力发电厂油气管道设计规程_3油箱。

4.11.3  柴油发电机组油箱供油方式一般有管道供油和独立供油方式。独立供油方式即采用柴油发电机组厂家配供的手摇油泵或电动油泵,直接从油罐(桶)中吸取柴油,打入油箱。这种方式需要留有加油场地,油罐(桶)进出要求方便口当柴油发电机组用油与锅炉点火用油一致,都为柴油时,采用锅炉点火供油母管向柴油发电机组油箱供油,可简化系统,减少人工。柴油发电机油箱的供油管道和回油管道设置紧急切断供油的快关阀,以便系统漏油和发生火灾时,快速切断油源。

4.11.5柴油发电机组排气管上装设消音器达到降噪效果,在距离机组1,5m、高度lm处的噪声不应大于90dB (A)口排气管的表面温度有的高达500℃~800℃,所以室内部分应保温,室外部分根据情况保温。

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5  润滑油和辅助油管道

    5.1  一般规定

5.1.1  汽轮机润滑油管道设计参数,如油压、油温、油量等应按汽轮机厂家提供的数据选取。汽轮机润滑油压是根据转子质量、转速、轴瓦的构造及润滑油的黏度等在设计时计算出来的,以保证轴颈与轴瓦之间能形成良好的油膜,并有足够的润滑油来冷却。润滑油压过高可能造成油挡漏油,轴承振动;油压过低时不能建立良好的油膜,甚至发生断油,损坏轴瓦。汽轮机润滑油油压一般取O.12MPa---O.15MPa,油温可取80℃~105℃。

 5.1.2汽轮发电机组轴承座在各种工况下是自由膨胀的,轴承座供油管道和回油管道在布置上应予以考虑。

5.1.4润滑油供油和回油管道坡向油箱,是避免机组停运时管内存油。由于润滑油的黏度大,回油管道坡度要很大,以利于油的流动。

5.1.5润滑油管道分段制作完成后,需要进行管内清洗、喷砂喷丸酸洗和油漆处理,处理完后再安装。一般采用管道分段法兰连接的方式,但分段必须少,以减少漏油点。机组运行一段时间后,套装油管需要拆卸冲洗清理。冷油器连续运行两年而未清洗时,则应取出并清洗冷油器管束,同时冷油器壳体也应清洗。

    5.2汽轮机润滑油管道

  5.2.1  润滑油系统设计通常由汽轮机厂家设计并提供套装油管布置图纸,其他油管路仍由设计院布置。各汽轮机厂家的润滑油系统布置基本上已定型,但布置研究的重点应关注润滑油管道的安全运行和方便检修维护。

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