Трубопроводы электростанций. Классификация трубопроводов

Трубопроводы, объединяющие тепловое оборудование, образуют важную часть элек­тростанции. От их исправности зависит на­дежность действия электростанции.

Система трубопроводов включает: трубы, соединительные (фланцы и др.) и фасонные части (колена, отводы, тройники, крестовины, переходы и др.); компенсаторы тепловых удли­нений; арматуру отключающую, регулирую­щую и предохранительную (защитную) с при­водными устройствами; различные крепле­ния— опоры неподвижные и подвижные, подвески; тепловую изоляцию и покрытия.

По виду протекающей среды трубопроводы разделяются на паропроводы и водопроводы; воздухопроводы (воздуховоды) и газопроводы (газоходы); мазутопроводы и маслопроводы; пылепроводы и др. Здесь рассматриваются преимущественно трубопроводы пара и воды.

К паропроводам относятся: трубопроводы свежего пара от парогенераторов к турбинам; пара промежуточного перегрева — от турбин к парогенераторам («холодные» линии) и от парогенераторов к турбинам («горячие» ли­нии); трубопроводы отборов пара из турбин на регенеративные подогреватели и другие теплообменники; паропроводы приводных тур­бин вспомогательных машин (питательных на­сосов, воздуходувок парогенераторов под над­дувом); трубопроводы протечек пара из уплот­нений турбин; паропроводы мазутного хозяй­ства, собственного расхода, электростанции, редукционио-охладительных установок и др.

К водопроводам относятся: питательные трубопроводы парогенераторов и других теп­лообменников (испарителей, паропреобразова-телей); трубопроводы основного конденсата турбин и конденсата греющего пара тепло­обменников; трубопроводы охлаждающей во­ды конденсаторов турбин, масло- и газоохла­дителей турбоагрегатов, сетевой воды; различ­ные дренажные и сливные трубопроводы и др.

Стоимость трубопроводов составляет ощу­тимую долю стоимости электростанции; мон­таж трубопроводов весьма трудоемкий.

Наиболее ответственными и дорогими являются так называемые «главные» трубо­проводы, в которые входят прежде всего тру­бопроводы свежего пара от парогенераторов к турбинам, пара промежуточного перегрева («холодные» и «горячие» линии); трубопрово­ды питательной воды и основного конденсата турбин; трубопроводы пара и подогретой воды для внешних потребителей.

В зависимости от вида и параметров про­текающей среды трубопроводы в соответствии с нормами (правилами) Государственного тех­нического надзора разделяют на несколько ка­тегорий. Первая и вторая категории включают трубопроводы с более высокими параметрами среды, третья и четвертая — с относительно невысокими параметрами среды (табл. 2). Трубопроводы различных категорий изготов­ляют из сталей различных классов: аустенитных высоколегированных (хромоникелевых); ферритно-перлитных (хромистых); перлитных низколегированных (хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых); углеродистых — стали 20 и 10 (табл. 3 и 4). Легированные добавки в аустенитных сталях составляют до 30% их массы, в хромистых—10…12%, в перлитных — около 2…4%.

Трубопровод (включая арматуру и соеди­нительные части), изготовленный для опреде­ленных рабочих параметров (температуры и давления), можно использовать при более вы­сокой температуре, но при пониженном дав­лении. Рабочее давление трубопровода при температуре не выше 200°С называют услов­ным давлением. Допускаемое повышение тем­пературы при соответствующем снижении ра­бочего давления зависит от марки стали. Тру­бопровод вместе с арматурой испытывается гидравлически при пробном давлении р_пр= 1,25р_раб, где р_раб — допустимое рабочее давление трубопровода.

Таблица 2 – Категории трубопроводов

Для пропуска определенного количества среды с заданными параметрами необходимо иметь соответствующие значения сечения и внутреннего диаметра трубы. Приближенное, округленное значение внутреннего диаметра, используемое при предварительном подборе проходного сечения труб, называют условным проходом трубы d_у.

Условные проходы (диа­метры) труб d_у от 10 до 25 мм кратны 5; от 40 до 80 мм кратны 10; от 100 до 375 мм крат­ны 25; от 400 до 1400 мм кратны 100; кроме того, применяют условные проходы 32 и 450 мм.

Таблица 3 - Марка стали трубопроводов

Таблица 4 - Марка стали трубопроводов

Трубы изготовляют по сортаменту, исходя из определенного значения наружного диа­метра d_н = d_в + 2s, где d_в — внутренний диа­метр; s — толщина стенки, определяемая рас­четом прочности трубопровода.

При толщине стенки трубопровода для пара высоких параметров до 40 мм применяют горячекатаные трубы из кованой заготовки; при большей толщине стенки (40…70 мм) тру­бы изготовляют из кованой и сверленой заго­товки с последующей горячей прокаткой.

Длина отдельных труб из углеродистых и слаболегированных сталей — от 3 до 12 м, из высоколегированных сталей — от 3 до 9 м; от­дельные трубы между собой, а также трубы с арматурой, с фасонными частями и патруб­ками на оборудовании соединяют сваркой; фланцевые соединения применяют в виде исключения, для присоединения дроссельных диафрагм (шайб) расходомеров и т. п.