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目录1

二、给水加热系统3

一、热力系统3

第一篇 规划与设计3

第一章 热力系统和管道系统3

第一节 汽水循环系统3

三、蒸汽参数4

四、部分负荷运行5

第二节 单元机组的热力系统6

第三节 核电厂的热力系统7

二、沸水堆核电厂的热力系统8

一、压水堆核电厂的热力系统8

一、概述9

第四节 管道系统的设计9

三、主蒸汽管道系统10

二、管系中减少异型管件10

四、启停管道系统11

五、核电厂高温蒸汽管道系统12

一、720MW机组火电厂的管道系统15

第五节 火力发电厂管道系统15

六、给水管道系统15

二、1300MW机组压水堆核电厂的管道系统17

第一节 管道设计的基本要求19

第二章 管道系统设计的基本原则19

第二节 系统图和原始资料20

第三节 管系分支、管径和材料的选用21

第四节 支架和固定点24

第五节 管道静力学25

第六节 管道设备设计原则26

第七节 管道预加应力30

第一节 安全保护的核心——防爆31

第三章 常规发电厂的安全保护31

本章的参考文献31

第二节 安全性和可用性方面的风险32

第三节 可靠性和寿命33

第四节 安全保护技术领域内的职责35

一、正常温度下的稳定运行36

第五节 承压部件36

二、高温下的稳定运行37

五、设计40

四、检验程序概述40

三、交变应力下的运行40

六、制造和安装44

七、试运行45

九、特殊检验46

八、运行46

一、高温蒸汽管道的超压保护47

第六节 受信号控制的管道部件47

二、给水管道系统的超压保护49

第七节 事故统计50

三、壁温及其温差的限制50

一、概述51

第一节 安全分析51

本章的参考文献51

第四章 核电厂的安全概念51

三、事故分析52

二、美国对事故的研究52

第二节 安全等级54

一、要求的等级55

第三节 质量保证的要求55

二、质量监督56

三、专家检查57

二、检查表说明61

一、检验目的61

第四节 检验结果和检验文件61

三、电子数据处理装置（EDV）辅助编制的检验文件62

第二节 载荷分析64

第一节 设计准备64

第五章 管道系统计算64

第三节 管段设计65

一、静态系统及解66

第四节 管系计算基础66

二、计算理论基础67

三、管系的元件68

四、预加应力的管系72

五、各种近似方法和简化方法的影响74

二、载荷种类76

一、计算程序的数量76

第五节 管系计算程序的要求76

六、程序设计的技术文件77

五、其它补充要求77

三、计算单元77

四、程序设计77

一、比较应力的假说78

第一节 强度计算基础78

第六章 发电厂管道强度计算78

二、各种损坏类型79

一、直管的应力81

第二节 应力计算81

二、弯管的应力87

三、弓型弯管的应力89

四、分叉管（异型管件）的应力91

五、减压装置的应力94

二、韧性材质和稳定载荷下的应力评定96

一、脆性材质和稳定载荷下的应力评定96

六、阀门的应力96

七、管道其它部件的应力96

第三节 应力评定96

三、高温运行部件的应力评定97

一、按联邦德国计算标准计算98

第四节 载荷计算（根据规程）98

四、动载荷过程的应力评定98

二、按其它国家计算规程计算101

第二节 根据规程检验106

第一节 概述106

第七章 管道检验106

二、常规发电厂管道的补充检验107

一、核电厂管道的补充检验107

第三节 补充检验107

第五章 至第七章 的参考文献108

第四节 各种技术规程中的载荷类型108

一、概要110

第一节 测量基础110

第八章 根据试验确定部件的实际应力110

二、应变量的测定114

四、力和力矩的测定115

三、应力的计算115

五、内应力的测定117

一、内压引起的管道应力的测定118

第二节 应力测定和示例118

二、外部载荷引起的管道应力的测定119

三、安装引起的管道应力的测定120

四、运行时管道应力的测定121

五、支吊架应力的测定122

第三节 结束语123

六、事故分析123

第一节 概况124

第九章 发电厂管道用钢124

本章的参考文献124

第二节 管道用钢的选择125

二、15Mo3钢126

一、耐热碳素钢126

四、钼钒钢127

三、铬钼合金钢127

六、Cr12％的高合金铬钼钒钢X20CrMoV121128

五、经调质处理的细晶粒耐热结构钢128

七、奥氏体钢129

第三节 钢材的使用范围131

八、耐热铸钢131

一、高温屈服极限或0.2屈服点（1％延伸极限值）132

第四节 管道用钢的性能132

二、持久强度和剩余寿命134

四、硬度试验135

三、缺口冲击韧性和脆性转变温度（NDTT）的概念135

二、异种钢的焊接136

一、同类钢的焊接136

五、其它性能136

第五节 焊接136

三、焊接裂纹137

一、冷加工后的热处理141

第六节 热处理141

二、热加工后的热处理142

三、焊接后的热处理143

第七节 现场热处理的方法144

本章的参考文献148

三、准则150

二、安全系数150

第二篇 管件设计150

第一章 截止阀和安全阀150

第一节 总则150

一、压力等级150

四、管道系统中的阀门151

一、球型阀152

第二节 截止阀152

二、截止闸阀158

三、阀杆的反向密封172

五、阀杆的盘根173

四、阀盖与阀体的密封173

第三节 逆止阀175

一、弹簧式安全阀176

第四节 泄压安全阀176

二、控制式安全阀184

三、安全阀的调整190

一、加热器的保安装置192

第五节 快速截止阀192

四、消声器192

三、自身介质控制的隔离阀194

二、安全截止阀194

五、快关闸阀196

四、弹簧蓄能隔离阀196

第二节 概念200

第一节 阀门的可靠性和必要性200

本章的参考文献200

第二章 安全阀可靠性分析200

第三节 可靠性分析的意义202

第五节 分析方法的选择203

第四节 分析的方法203

一、事故类别和缺陷影响分析法（AFEA）204

第六节 分析说明和分析举例204

二、事故根源分析法（FBA）206

三、“故障树”的计算及其结果209

四、计算结果的判断和结构改进210

五、试验211

一、控制阀213

第七节 可靠性分析213

二、控制管道系统214

三、调节过程对安全功能的影响216

五、试验周期对不可用率的影响217

四、安全阀数量的确定217

七、卸载和承载原理的比较218

六、自身介质控制与外部介质控制的比较218

第八节 理论与实践219

八、设备安全性与可用率的优化问题219

本章的参考文献220

第九节 结束语220

第一节 概要221

第三章 保温221

第二节 保温的作用222

一、保温材料223

第三节 保温223

二、辅助保温材料224

三、质量要求225

四、保温材料的选择226

五、保温结构227

六、施工现场的注意事项228

一、垂直管段229

第四节 特殊情况下的保温229

三、可拆装的保温结构230

二、奥氏体钢管道230

六、热敏设备的近区232

五、防止践踏保护232

四、管束保温232

七、绝热隔音综合性保温结构233

九、法兰、阀门和补偿器235

八、间断运行的露天管道235

十一、全金属结构的保温体236

十、防振器的保温236

二、管道间距过小237

一、设计尺寸不当的管道支吊件237

第五节 管道布置技术上的缺陷237

二、运行技术上的要求238

一、基本的研究内容238

三、过大的管箍法兰238

四、限制性的安装方式238

第六节 保温层厚度的确定238

三、经济厚度的确定240

四、省热系数244

三、管道内的温降245

二、热流系数245

第七节 保温效率指标的保证245

一、导热系数245

本章的参考文献246

第九节 结束语246

四、保温体的表面温度246

第八节 发展趋势246

第一节 总则247

第四章 管道支吊架247

一、管子重量248

第三节 载重状态对恒力弹簧吊架的影响248

第二节 恒力弹簧吊架的作用原理248

二、材料重量250

三、保温重量251

四、预先给出的外部管系支承253

五、热膨胀引起的固定点水平位移254

六、摩擦力257

第四节 恒力承重吊架的作用原理260

三、摩擦力262

二、热膨胀引起的固定点水平位移262

第五节 支承状态对恒力承重吊架的影响262

一、相似性262

四、构架的载荷263

第六节 管系的刚性支承264

一、非强制性的支承（制动点）265

二、强制性的支承（制动点）267

三、柔性和刚性的联合支承268

四、相同管系采用各种支承方式的比较269

第七节 结束语274

第一节 制造条件，材料试验，产品型式275

第一章 管道材料验收275

第三篇 制造275

二、纵向焊接钢管276

一、无缝钢管276

第二节 常规电厂管道材料验收检验（按照TRD）276

三、弯管277

五、阀门278

四、异型件278

七、检验证书279

六、标记279

二、机械性能的证书281

一、化学成分281

第三节 核电厂管道材料验收检验281

第四节 检验标记和检验结论281

四、无损检验282

三、环形试样的试验282

本章的参考文献283

六、尺寸检查和外表面检查283

五、严密性检验和水压试验283

二、焊接、热处理和检验的计划284

一、结构284

第二章 钢管的再加工284

第一节 基本要求284

二、钢管的弯制286

一、入库检查、材料监督和中间检查286

三、技术条件和规程286

第二节 再加工286

三、异型件制作291

六、再加工件的热处理293

五、焊接293

四、管端部加工293

一、无损检验294

第三节 质量监督294

三、机械性能检验295

二、钢号检验295

第四节 再加工部件的清整296

四、质量检验和技术文件296

第三节 加工应具备的条件297

第二节 车间加工应具备的一般条件297

本章的参考文献297

第三章 制造厂的质量监督297

第一节 目的297

二、加工中检验的重点299

一、加工和检验程序计划299

第四节 制造厂的加工299

第五节 带延长管的弯管制作和检验299

一、冷弯306

第六节 弯管的其它方法和检验306

四、感应加热弯管法307

三、半壳体焊接弯头307

二、汉堡弯头（也称焊入弯头）307

第七节 异型件（不包括弯头）的制作和检验308

第一节 组织条件309

第四章 管道安装309

本章的参考文献309

第二节 工地设施311

第四节 安装进度计划312

第三节 安装机械312

二、校正314

一、运输314

第五节 管道支吊架安装314

第六节 运输、校正和焊接314

第七节 压力试验315

三、焊接315

第九节 酸洗和吹管316

第八节 解除吊架的紧固316

二、直接酸洗法317

一、循环酸洗法317

第二节 安装应具备的条件318

第一节 条件和目的318

第五章 工地的安装和质量监督318

第四节 安装时检验的重点319

第三节 工地的安装319

第一节 意义320

第六章 管道的测量和重量平衡的检查320

本章的参考文献320

第二节 范围和进程概述321

二、测量装置的安装322

一、基准点322

第三节 管道的测量322

四、测量和评价323

三、测量仪器的准备323

第四节 重量平衡的检查326

第五节 结果的评价327

一、原始状况328

第六节 检修时管道的测量和重量平衡检查的实例328

二、检验的结果330

第七节 实例1333

第八节 实例2334

第九节 检验工作的建议335

本章的参考文献336

第二节 高温蒸汽部件损坏的原因337

第一节 寿命损耗计算的意义337

第四篇 运行337

第一章 高温蒸汽部件寿命损耗的计算方法337

一、蠕变现象338

三、强度假说339

二、材料疲劳339

一、米内尔的线性累计损耗的假说340

第三节 持续应力作用下的寿命损耗340

二、评定寿命损耗的方法342

三、各种影响因素的讨论343

四、简化法346

第四节 交变应力作用下的寿命损耗347

二、热应力计算348

一、计算方法348

第五节 寿命损耗计算后采取的措施353

三、评定方法353

本章的参考文献354

本章所使用的符号354

第一节 收集测量值的必要性355

第二章 材料寿命损耗的测量系统355

一、模拟测量系统356

第二节 测量运行载荷的仪表系统356

四、具有直接数据处理功能的数字化测量系统357

三、数字化测量系统357

二、具有直接数据处理功能的模拟测量系统357

一、取得测量值后进行离线计算358

第三节 仪表系统的比较、说明和评价358

第四节 检验记录的准确性361

二、具有直接数据处理功能的数据收集装置361

本章的参考文献362

第五节 综述362

一、设备概况363

第二节 启动和停运时的设备情况363

第三章 管道的启动和停运363

第一节 发电厂设备在非稳定状态下运行的意义363

二、设备的启动和停运365

一、获得实际值的方法373

第三节 启停过程中参数的控制373

第四节 启动和停运过程的评定375

二、启动和停运过程中的判断标准375

一、对启停过程的建议384

第五节 启停最佳化的可能性384

三、对保温的建议387

二、对性能改进的建议387

四、运行试验391

本章的参考文献392

一、安全阀的性能及原理393

第一节 安全阀性能试验的要求393

第四章 安全阀的可靠性393

二、性能试验的任务394

三、性能试验的方法395

四、测量仪表397

二、性能试验的改进措施399

一、试验的方式399

第二节 性能试验399

三、试验时设备的运行状态401

一、试验结果的统计说明403

第三节 性能试验结果403

二、一些缺陷的实例405

第一节 使用数学模拟装置的可能性410

第五章 调节阀和安全阀的最佳化调整410

本章的参考文献410

第二节 汽轮发电机甩负荷411

第三节 模拟试验时的各种影响因素413

第五节 极端故障情况的模拟试验415

第四节 模拟试验最佳参数的确定415

本章的参考文献423

第六节 结论423

第二节 措施目录424

第一节 监督的经验424

第六章 各种检验方法的适用性和可信性424

一、着色探伤法425

第三节 表面裂纹的检验425

二、磁粉探伤法426

第四节 内部检查427

第五节 外部目检428

第七节 壁厚的测量429

第六节 超声波检验429

第九节 就地无损金相检验430

第八节 透视检验430

第十节 形状偏差的检查432

第十一节 蠕胀的测量433

第十三节 有损检验435

第十二节 其它检验435

五、蠕变拉力试验436

四、超前的持久强度试验436

一、缺口冲击弯曲试验436

二、金相检验436

三、高温拉力试验436

第十五节 蒸汽温度、壁温差和压力的测量438

第十四节 导向装置和吊架的检查438

第十六节 检验的技术记录439

本章的参考文献440

一、研究课题441

第一节 概要441

第五篇 损伤441

第一章 损伤形式441

二、管件种类442

一、介质流动受阻处后面的直管段（例1）444

第二节 材料的损耗444

三、损伤类型444

四、损伤实例索引表的说明444

二、异型管件及检查孔的堵头（例2）445

二、有拔制管座的T型三通（例4）448

一、有对接管座的T型三通（例3）448

第三节 焊缝区的环向裂纹448

三、有拔制管座的十字型四通（例5）450

四、高温蒸汽管道和再热蒸汽管道热段的滤网外壳及再热蒸汽的Y型三通（例6）451

五、有拔制管座的T型三通（例7）455

六、有拔制管座带套箍的T型三通（例8）456

八、高温蒸汽闸阀的上套座（例10）458

七、安全阀断裂（例9）458

一、直管段的圆周焊缝（例11）460

第四节 焊缝区的横向裂纹460

二、带对接管座的双十字型管件（例12）462

二、有加固肋和拔制管座的十字型管件（例14）463

一、皱褶弯管（例13）463

第五节 母材的环向裂纹463

一、光滑弯管（例15）466

第六节 母材的纵向裂纹466

二、光滑弯管（例16）468

第七节 热冲击裂纹（例17）472

一、水平布置的闸阀壳体底部（例18）474

第八节 其它热裂纹474

四、有喷水冷却的旁路阀（例21）475

三、垂直装置的闸阀（例20）475

二、没有喷水冷却的减压阀壳体底部（例19）475

一、无缝直管（胀粗）（例22）477

第九节 材料变形477

二、高压无缝钢管（弯曲）（例23）480

四、带套箍的T型三通（胀粗）（例25）481

三、外包加固钢带的高压管道（弯曲）（例24）481

二、吊架和固定支点（例27）483

一、在拔制管座四周装有披肩式加固套的T型三通（例26）483

第十节 其它损伤483

本章的参考文献485

二、损伤实例486

一、概述486

第二章 蠕变区焊接接头特性486

第一节 概要486

第二节 在运行应力作用下高温管道部件的损坏486

一、垂直于焊缝的试样491

第三节 焊接接头的蠕变研究491

第四节 14MoV63钢的特性492

二、内压蠕变试验492

第五节 结论501

本章的参考文献502

第一节 原始资料概述503

第三章 高温蒸汽管件故障特性的统计分析及预防损伤的措施503

二、按材料划分的损伤比例504

一、各类损伤管件的数目504

第二节 VdTUV蒸汽锅炉设备损伤数据库的评价504

三、各类损伤管件的说明508

第三节 故障特性统计分析的基本原则511

第四节 异型管件的故障特性512

一、数据的局限性512

二、故障特性的初步定量分析513

三、按钢材区分的故障率常数514

四、按异型管件型式和制造方式区分的故障率常数519

五、按管径区分的故障率常数521

六、与运行时间及启动次数有关的故障率521

第五节 阀壳的故障特性526

第六节 研究结论527

第七节 预防损伤的措施527

一、预防损伤的选材措施527

二、预防损伤的计算措施528

三、预防损伤的设计措施528

四、预防损伤的制造加工措施529

五、预防损伤的运行措施529

本章所使用的符号530

本章的参考文献530

第四章 管道损伤的检修531

第一节 检修概述531

第二节 检修工作程序537

第三节 检修范围和类型539

一、消除损伤或缺陷的研磨方法541

二、部分管件的更换543

三、整个管件的更新560

第四节 焊接修理567

一、焊接坡口加工568

二、焊接569

三、关于材料的几个问题570

第五节 热处理574

第六节 无损检验及定期例行试验575

本章的参考文献576