火力发电厂保温油漆设计规程doc.docx
《火力发电厂保温油漆设计规程doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火力发电厂保温油漆设计规程doc.docx（115页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
火力发电厂保温油漆设计规程doc
火力发电厂保温油漆设计规程
Codefordesigninginsulationandpaintingof
fossilfuelpowerplant
DL/T5072—1997
主编部门：
电力工业部西南电力设计院
批准部门：
中华人民共和国电力工业部
批准文号：
电技[1997]339号
前言
本规程是根据《设备及管道保温技术通则》（GB4272—92）的原则对《火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定》（SDGJ59—84）进行修订的，在技术内容上非等效采用日本工业标准《保温保冷工程施工标准》（JISA9501—1990），是火力发电厂设备、管道及其附件的保温、油漆设计的主要技术标准。
本规程对SDGJ59—84作了较大的修订：
——补充新型保温材料，删去性能较差的保温材料；
——新增保温材料的物理化学性能要求；
——新增保温材料的选择原则、选材规定；
——补充修订保温计算方法、计算公式；
——对保温结构作了新的规定；
——对油漆和防腐进行了必要的补充等。
本规程从1997年11月1日起实施，原规定SDGJ59—84即行废止。
本规程附录A、附录B、附录C、附录D都是标准的附录。
本规程附录E、附录F、附录G、附录H都是提示的附录。
本规程由电力工业部电力规划设计总院提出并归口。
本规程起草单位：
电力工业部西南电力设计院。
本规程起草人：
蒋丛进。
本规程由电力工业部西南电力设计院负责解释。
1总则
1.0.1为了减少火力发电厂设备和管道的散热损失，满足生产工艺的要求，改善生产环境，防止管道腐蚀，提高经济效益，特制定本规程。
1.0.2本规程适用于火力发电厂的设备、管道及其附件的保温、油漆设计。
本规程不适用于汽轮机、锅炉本体的保温、油漆设计，也不适用于电气、土建专业的有关保温、油漆设计。
1.0.3保温油漆设计应做到技术先进、经济合理、安全可靠、整洁美观，且便于施工和维护。
1.0.4为了确保保温工程质量，控制工程造价，设计单位应参加保温工程的全过程管理，在设计上首先应对保温材料的选择及保温材料的物理化学性能提出明确的要求，同时推荐出若干个保温材料生产厂家供业主（项目法人）选择，并应参加生产厂家的产品验收和施工现场的抽样检查工作。
1.0.5凡未经国家、部级鉴定的新型保温材料，不得在火力发电厂保温设计中推荐使用。
1.0.6保温设计除按本规程外，还应对保温材料生产、施工及验收测试按《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》、《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》的有关规定提出要求。
1.0.7保温工程完成后，应按《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》和设计文件进行验收和质量评定。
机组投产运行后，应按《设备及管道保温效果的测试与评价》对保温效果进行测试和评价并提出报告。
1.0.8引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB4272—92设备及管道保温技术通则
GB8174—87设备及管道保温效果的测试与评价
GB8175—87设备及管道保温设计导则
GB50185—93工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准
GB/T4132—1996绝热材料及相关术语
GBJ126—89工业设备及管道绝热工程施工及验收规范
DL/T5054—1996火力发电厂汽水管道设计技术规定
JISA9501—1990保温保冷工程施工标准
2术语、符号
2.1术语
本标准采用下列定义。
2.1.1保温insulationorhotinsulation
覆盖在设备、管道及其附件上，以达到减少散热损失或降低其外表面温度的目的而采取的措施。
2.1.2保温层insulationlayer
为达到保温的目的而设置的隔离层。
2.1.3复合保温compositeinsulation
由两种不同材料的保温层，在设备、管道及其附件外表面采取的分层包覆措施。
2.1.4留置空气层air-spacelayer
在带加固肋的平面（烟风道和风机等设备）的外表面和保温层之间设置的空气隔离层。
2.1.5经济厚度economicthickness
保温结构表面散热损失年费用和保温结构投资的年分摊费用之和为最小值时的保温层计算厚度。
2.1.6介质
质系数exergiccoefficientofmedium
介质作功能力相对于锅炉过热器出口过热蒸汽作功能力之比。
2.1.7散热密度arealdensityofheatloss
保温结构外表面单位面积的散热量。
2.1.8散热线密度linealdensityofheatloss
保温结构单位长度的散热量。
2.2符号
表2.2符号含义表
符号
单位
含义
Ae
—
介质
质系数
Ai
—
内部收益率
c
kJ/（kg·K）
介质比热容
D1
mm
保温层外径，复合保温内层外径
D2
mm
复合保温外层外径
Di
mm
管道内径
D0
mm
管道外径
H
kJ/kg
介质比焓
Kr
—
管道通过支吊架处散热附加系数
L
m
管道实际长度
P1
元/m3
保温层单位造价，复合保温内层单位造价
P2
元/m3
复合保温外层单位造价
P3
元/m2
保护层单位造价
Ph
元/GJ
热价
q
W/m2
保温结构外表面散热密度
qL
W/m
保温结构散热线密度
qm
kg/s
介质流量
〔q〕
W/m2
保温结构外表面允许散热密度
S
—
保温工程投资贷款年分摊率
s
kJ/（kg·K）
介质比熵
t
℃
设备和管道外表面温度
ta
℃
环境温度
tb
℃
复合保温内外层界面处温度
tm
℃
保温材料内外表面温度平均值
ts
℃
保温结构外表面温度
v
m3/kg
介质比体积
w
m/s
室外风速
τ
h
年运行时间
α
W/（m2·K）
保温结构外表面传热系数
αc
W/（m2·K）
对流传热系数
αn
W/（m2·K）
辐射传热系数
δ
mm
保温层厚度
δ1
mm
复合保温内层厚度
δ2
mm
复合保温外层厚度
λ
W/（m·K）
保温层材料热导率（导热系数）
λ1
W/（m·K）
复合保温内层材料热导率（导热系数）
λ2
W/（m·K）
复合保温外层材料热导率（导热系数）
λk
W/（m·K）
空气的热导率（导热系数）
ν
m2／s
空气运动黏度
3基本规定
3.0.1具有下列情况之一的设备、管道及其附件必须按不同要求予以保温：
1.外表面温度高于50℃且需要减少散热损失者；
2.要求防冻、防凝露或延迟介质凝结者；
3.工艺生产中不需保温的、其外表面温度超过60℃，而又无法采取其他措施防止烫伤人员的部位。
3.0.2需要防止烫伤人员的部位应在下列范围内设置防烫伤保温：
1.管道距地面或平台的高度小于2100mm；
2.靠操作平台水平距离小于750mm。
3.0.3除防烫伤要求保温的部位外，下列设备、管道及其附件可不保温：
1.排汽管道、放空气管道；
2.直吹式制粉系统中，介质温度小于80℃的煤粉管道（寒冷地区除外）；
3.输送易燃易爆介质时，要求及时发现泄漏的设备和管道上的法兰、人孔等附件。
3.0.4下列管道宜根据当地气象条件和布置环境设置防冻保温：
1.工业水管道、冷却水管道、疏放水管道、补给水管道、消防水管道、汽水取样管道等，对于锅炉启动循环泵的轴承冷却水管道应设伴热保温；
2.安全阀管座、控制阀旁路管、一次表管；
3.金属煤粉仓、靠近厂房外墙或外露的原煤仓和煤粉仓；
4.燃油管道应根据当地气象条件和燃油特性进行伴热防冻保温。
3.0.5环境温度不高于27℃时，设备和管道保温结构外表面温度不应超过50℃；环境温度高于27℃时，保温结构外表面温度可比环境温度高25℃。
对于防烫伤保温，保温结构外表面温度不应超过60℃。
注：
环境温度是指距保温结构外表面1m处测得的空气温度。
3.0.6为了防止腐蚀，对不保温的和介质温度低于120℃保温的设备、管道及其附件以及支吊架、平台扶梯应进行油漆。
为了便于识别，在管道外表面（对不保温的）或保温结构外表面（对保温的）应涂刷色环、介质名称和介质流向箭头；在设备外表面只涂刷设备名称。
4保温材料
4.1保温材料性能要求
4.1.1保温材料应具有明确的随温度变化的热导率方程式、图或表。
对于松散或可压缩的保温材料，应有在使用密度下的热导率值、图或表。
4.1.2保温材料的主要物理化学性能除应符合国家现行有关产品标准外，其热导率和密度尚应符合表4.1.2的要求。
表4.1.2保温材料热导率和密度最大值
介质温度
℃
热导率最大值
W/（m·K）
密度最大值
kg/m3
硬质保温制品
软质材料及其半硬质制品
450～600
0.10
220
150
＜450
0.09
注：
热导率最大值是指保温结构外表面温度为50℃时
4.1.3保温材料及其制品应符合下列优选规定：
1.硅酸钙制品应采用耐高温增强纤维，其抗压强度大于0.4MPa，质量含水率小于7.5%，干燥线收缩率小于2%，在使用温度下不产生裂缝；
2.岩棉、矿渣棉、硅酸铝纤维制品的渣球含量（粒径大于0.25mm）应小于12%，有机物含量小于3%；
3.膨胀珍珠岩制品应采用憎水型，其热导率应小于0.064W/（m·K）（25℃±5℃），憎水度大于98%。
4.1.4保温材料应选用不燃类材料（A级）。
4.1.5保温设计采用的保温材料物理化学性能的检验报告必须是由国家、部指定的检测机构按国家标准检验而提供的原始文件。
其报告应列出下列性能：
1.热导率方程式、图或表；
2.密度；
3.最高使用温度；
4.不燃性；
5.对硬质保温制品应具有抗压强度、质量含水率、干燥线收缩率和抗折强度等，对软质保温材料及其半硬质制品应具有渣球含量、有机物含量、干燥线收缩率、吸湿率和憎水度等；
6.对设备和管道表面无腐蚀。
用于奥氏体不锈钢设备和管道上的保温材料需提供氯离子含量指标，并符合GBJ126中有关氯离子指标的规定。
4.2保温层材料选择
4.2.1保温层材料选择应符合下列原则：
1.保温材料及其制品的最高使用温度应比设备和管道的设计温度或介质的最高温度高10℃～20℃，对于要进行吹扫的管道，应高于吹扫介质温度；
2.在保温材料物理化学性能满足工艺要求的前提下，应优先选用热导率小、密度小、造价低、施工方便的保温材料。
4.2.2保温层材料宜按下列规定选择：
1.介质温度350℃～600℃范围内的设备和管道的保温层材料宜选择硅酸钙制品，经技术经济比较合理时也可采用硅酸铝复合保温；
2.介质温度小于350℃的设备和管道的保温层材料宜选择岩棉制品、矿渣棉制品等；
3.阀门、弯头等异形件的保温层材料可选择软质保温材料或保温涂料；
4.外径小于38mm管道的保温层材料宜选择普通硅酸铝纤维绳；
5.潮湿环境中的低温设备和管道的保温层材料宜选择憎水性材料。
4.2.3硬质保温制品采用干砌或湿砌施工。
干砌时接缝处应铺设或嵌塞导热性能相近的软质保温材料进行严缝处理；湿砌时接缝处须用导热性能相近的保温胶泥批砌进行严缝处理。
4.2.4设备和管道的保温伸缩缝和膨胀间隙的填塞材料应根据介质温度选用软质纤维状材料，高温时选用普通硅酸铝纤维，中低温时选用岩棉、矿渣棉或玻璃棉等。
4.3保护层材料选择
4.3.1保护层材料性能应符合下列要求：
1.防水、防潮，抗大气腐蚀性能好；
2.材料本身的化学性能稳定，使用年限长，不易老化变质；
3.强度高，在温度变化及振动情况下不开裂，外形美观；
4.燃烧性能应符合不燃类材料（A级）的要求；
5.抹面保护层的密度应小于800kg/m3，抗压强度大于0.8MPa，烧失量（包括有机物和可燃物）小于12%。
抹面干燥后不得产生裂缝、脱壳等现象。
4.3.2保护层材料的选择应根据投资状况、机组容量、布置环境和保温材料等因素综合决定。
4.3.3高温高压及以上参数的火力发电厂的下列设备和管道应采用金属保护层：
1.主蒸汽管道、再热蒸汽管道、高压给水管道、送粉管道和制粉管道；
2.室外布置的主要汽水管道、烟风道及其相连设备；
3.加热器、除氧器及水箱等设备；
4.可拆卸式保温结构；
5.有特殊要求的部位（如布置在油系统设备和油管道附近或电缆附近的高温蒸汽管道等）。
4.3.4金属保护层宜选用镀锌铁皮。
采用镀锌铁皮时，管道可选用0.35mm～0.50mm厚度，设备和矩形截面烟风道可选用0.50mm～0.70mm厚度。
采用铝合金板时，管道可选用0.50mm～0.75mm厚度，设备和矩形截面烟风道可选用0.60mm～1.00mm厚度。
对大截面矩形烟风道的金属保护层应采用压型板。
4.3.5硅酸钙制品采用抹面保护层时，应选用硅酸钙专用抹面材料。
4.3.6贮存或输送易燃易爆介质的设备和管道，以及与此类管道邻近的管道，必须采用不燃类材料（A级）作保护层。
5保温计算
5.1保温计算原则
5.1.1为减少保温结构散热损失，保温层厚度应按经济厚度方法计算，且保温结构外表面散热密度不得超过表5.1.1中给出的允许最大散热密度，以及保温结构外表面温度应符合3.0.5的规定。
表5.1.1保温结构外表面允许最大散热密度
介质
温度
℃
常年运行
工况
W/m2
季节运行
工况
W/m2
介质
温度
℃
常年运行
工况
W/m2
季节运行
工况
W/m2
50
58
116
400
227
314
100
93
163
450
244
—
150
116
203
500
262
—
200
140
244
550
279
—
250
163
273
600
296
—
300
186
296
650
314
—
350
209
308
5.1.2由两种不同保温材料构成的复合保温，其内层厚度应按表面温度方法计算，外层厚度按经济厚度方法计算。
复合保温内外层界面处温度不应超过外层保温材料最高使用温度的90%。
5.1.3防烫伤保温层厚度应按表面温度方法计算。
管道防烫伤保温层厚度可按表5.1.3取值。
表5.1.3防烫伤保温层厚度
介质温度
℃
150
250
350
450
550
450
550
管道外径
mm
岩棉、矿渣棉制品
硅酸钙制品
硅酸铝复合保温
（内层厚+外层厚）
≤57
20
30
50
60
80
20+40
30+40
89～133
20
30
50
70
90
30+40
40+50
159～219
20
40
60
80
100
30+50
50+50
273～426
30
40
60
90
110
40+50
50+50
480～920
30
40
70
100
120
40+50
60+50
注：
表中数据计算条件：
ta＝20℃，α＝8.14Ｗ／（m2·K）
5.1.4在允许温降条件下输送液体或蒸汽的管道保温层厚度应按热平衡方法计算。
5.1.5延迟管道内介质冻结的保温层厚度应按热平衡方法计算。
5.1.6防止空气中湿气在管道外表面凝露的保温层厚度应按表面温度方法计算。
5.1.7带伴热的燃油管道保温层厚度应按热平衡方法计算。
蒸汽伴热的燃油管道保温层厚度可为20mm～100mm。
5.1.8介质
质系数等于零的设备和管道（如烟道、疏放水管等）保温层厚度应按表面温度方法计算。
5.1.9外径小于38mm管道的保温层厚度，中低温管道可取20mm～40mm，高温管道可取40mm～70mm。
5.2保温层厚度计算
5.2.1保温层经济厚度计算
1.平面按下式计算：
（5.2.1-1）
2.管道按下式计算：
（5.2.1-2）
式中：
P1——保温层单位造价，元/m3；
D1——保温层外径，mm。
5.2.2由两种不同保温材料构成的复合保温的经济厚度计算
1.平面按下式计算：
1）内层厚度：
（5.2.2-1）
2）外层厚度：
（5.2.2-2）
2.管道按下式计算：
（5.2.2-3）
1）内层厚度：
（5.2.2-4）
2）外层厚度：
（5.2.2-5）
式中：
D1——复合保温内层外径，mm。
5.2.3保温层厚度按允许散热密度方法的计算
1.平面单层保温按下式计算：
（5.2.3-1）
2.管道单层保温按下式计算：
（5.2.3-2）
3.平面复合保温按下式计算：
（5.2.3-3）
（5.2.3-4）
4.管道复合保温按下式计算：
（5.2.3-5）
1）内层厚度：
（5.2.3-6）
2）外层厚度：
（5.2.3-7）
式中：
〔q〕——保温结构外表面允许散热密度，按表5.1.1中给出的允许最大散热密度的90%取值，W/m2。
5.2.4保温层厚度按表面温度方法计算
1.平面单层保温按下式计算：
（5.2.4-1）
2.管道单层保温按下式计算：
（5.2.4-2）
3.平面复合保温按下式计算：
（5.2.4-3）
（5.2.4-4）
4.管道复合保温按下式计算：
（5.2.4-5）
1）内层厚度：
（5.2.4-6）
2）外层厚度：
（5.2.4-7）
式中：
ts——保温结构外表面温度，对防烫伤保温，ts可取60℃。
5.3保温辅助计算
5.3.1保温结构外表面散热密度计算
保温结构外表面散热密度不得超过表5.1.1中给出的允许最大散热密度。
1.平面单层保温按下式计算：
（5.3.1-1）
2.管道单层保温按下式计算：
（5.3.1-2）
（5.3.1-3）
3.平面复合保温按下式计算：
（5.3.1-4）
4.管道复合保温按下式计算：
（5.3.1-5）
（5.3.1-6）
5.3.2保温结构外表面温度计算
保温结构外表面温度应符合3.0.5的规定。
1.平面单层保温按下式计算：
（5.3.2-1）
2.管道单层保温按下式计算：
（5.3.2-2）
3.平面复合保温按下式计算：
（5.3.2-3）
4.管道复合保温按下式计算：
（5.3.2-4）
5.3.3复合保温内外层界面处温度计算
复合保温内外层界面处温度不应超过外层保温材料最高使用温度的90%。
1.平面按下式计算：
（5.3.3-1）
2.管道按下式计算：
（5.3.3-2）
5.4保温计算数据选取
5.4.1温度应按下列规定选取：
1.设备和管道外表面温度
无内衬的金属设备和管道，其外表面温度取设计温度或介质的最高温度；有内衬的金属设备和管道，应按有保温层存在进行传热计算确定其外表面温度。
2.环境温度
室内布置的设备和管道的环境温度可取20℃；室外布置的设备和管道的环境温度，常年运行的可取历年之年平均温度，采暖管道可取历年采暖期间日平均温度。
地沟内管道，环境温度应按表5.4.1取值。
表5.4.1地沟内管道环境温度
介质温度
℃
＜80
80～110
＞110
环境温度
℃
20
30
40
防烫伤保温计算中，环境温度可取历年最热月平均温度。
在校核有工艺要求的保温层厚度计算中，环境温度应按最不利的条件取值。
当缺乏气象资料时，环境温度可参考附录F中表F1取值。
3.保温材料内外表面温度平均值
保温材料内外表面温度平均值可按下式计算：
（5.4.1-1）
对复合保温其内外层材料的内外表面温度平均值可按下式计算：
（5.4.1-2）
（（5.4.1-3）
式中：
tm——保温材料内外表面温度平均值，℃；
tm1——复合保温内层的内外表面温度平均值，℃；
tm2——复合保温外层的内外表面温度平均值，℃。
5.4.2保温材料热导率应按下列规定选取：
保温材料及其制品的热导率方程式、图或表应由保温材料生产厂家提供，并符合4.1.2的规定。
对软质保温材料应取安装密度下的热导率。
当缺乏资料时，常用保温材料热导率可按附录B取值。
5.4.3热价应按下列规定选取：
热价应按当地实际情况取值。
当缺乏资料时，热价可按下式计算：
Ph=（1＋Ai）Pb（5.4.3-1）
式中：
Ai——内部收益率（IRR）或利润，可取15%；
Pb——锅炉产热成本，元/GJ。
锅炉产热成本包括燃料费、锅炉设备折旧费、运行维护费及管理费等，应根据工程具体条件计算确定。
锅炉产热成本也可按下式计算：
（5.4.3-2）
式中：
Pf——实际燃料价格，元/t；
Ab——产热成本系数（考虑锅炉设备折旧费、运行维护费及管理费等），可取1.05～1.20（大容量锅炉取低值）；
η——锅炉效率；
qnet，ar——燃料收到基低位发热量，MJ/kg。
5.4.4介质
质系数应按下列规定选取：
介质
质系数可按表5.4.4取值或按下式计算：
（5.4.4）
式中：
hW——冷却水比焓，kJ/kg；
hst——锅炉出口过热蒸汽比焓，kJ/kg；
sW——冷却水比熵，kJ/（kg·K）；
sst——锅炉出口过热蒸汽比熵，kJ/（kg·K）；
tW——冷却水温度，℃。
表5.4.4介质
质系数
设备及管道
质系数
热风道、一次风道、制粉管道、送粉管道；
主蒸汽管道、再热蒸汽管道、高压给水管道；
温度高于450℃的蒸汽管道；
利用新蒸汽工作的设备和管道
1.0
三次风道、磨煤机密封管道；
抽汽管道、厂用蒸汽管道、轴封供汽管道；
辅助蒸汽管道及其他蒸汽管道；
凝结水管道、中低压给水管道；
凝结水泵、给水泵、除氧器、加热器等；
利用调节或不调节抽汽工作的设备和管道
0.7
连续排污管道和设备；
减温水管道、再循环水管道及其他水管道；
疏水泵、补给水泵、冷却器、分离器等
0.5
烟道及除尘器、吸风机等；
定期排污管道和设备；
设备和管道的疏水、放气、排汽管道；
至凝汽器或扩容
升级会员 