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电站管道的分类及特点

Nov 18,2025

39152.k1体育十年品牌值得信赖专注管道的设计、研发、制造、销售、服务，是西南地区仅有的几家能生产直径三米以上螺旋焊管的企业之一，产品包括螺旋钢管、不锈钢碳钢复合钢管、3PE钢管、涂塑钢管、高频焊管等。今天继续为大家分享管道的相关知识。

电站管道工程概述

我国电站建设中涉及管道工程的主要有火力发电厂（含燃气蒸汽联合发电机组）建设工程的钢制管道。其他金属材料的管道以及新能源发电厂，如风电、太阳能等项目因不涉及管道工程，不在本文范围。火力发电厂项目中的管道工程一般以发电厂围墙为设计范围，其中包括以下几类管道。

汽机本体范围内的各类管道 连接发电主设备的管道（汽轮机、发电机）及与它们相连接的附属设备间的管道，输送介质为蒸汽、水、油、氢。蒸汽管道主要包括四大管道中的主蒸汽管道、再热蒸汽的冷段和热段管道、抽汽管道、加热蒸汽和辅助蒸汽管道等；水管道主要有主给水管道、凝结水处理后经各级加热器至主给水至锅炉的管道、一些转动设备轴瓦冷却水管道等；油管道主要有汽轮机润滑油、抗燃油、各泵轴瓦润滑油管道等；氢管道是氢冷发电机组冷却用氢气管道。

锅炉管道 锅炉范围内管道，按照火力发电厂设计的习惯界限在锅炉制造厂图纸范围的锅炉各联箱之间的连接管道，也包括这些联箱和管道上的疏水、排污、放空、取样、加药等小径管道等输送汽水介质的管道，以及锅炉的烟、风、煤、燃油、燃气和除灰系统的管道。

化学水管道和工业水管道 外来水源（一般是深井水或水库等地表水）至化学水车间处理后至锅炉车间补给水系统的管道，也包括用于辅助设备的转动设备如大型风机、电动机轴瓦冷却的工业水管道。

循环水管道 来自外水源（一般是江河湖泊或水库等地表水、深井水或海水）不经处理直接使用的冷凝用水。

热网管道 对于供热的发电机组，都有热网加热器系统管道和通往用户的热网管道，一般限于发电厂围墙以内。

燃气管道 对于燃气蒸汽联合发电机组，有发电厂范围内的天然气调压站和连接至燃气机的燃气管道。

煤粉管道 火力发电厂的燃料煤，经粉碎、筛分达到煤粉粒度要求后要经煤粉管道送入锅炉炉膛。其他使用固体燃料的火力发电厂，如煤矸石、垃圾、秸秆等电站则不是依靠管道输送的。

其他管道 发电厂工艺过程中使用的其他管道，如热工仪表管道、氧、乙炔管道、压缩空气管道等，也包括有些发电厂内设计有工艺管廊（如某国外设计的发电厂工艺管廊在最典型的截面上布置了大小51种管道）。

水力发电厂项目中的管道工程包括水电水利工程压力钢管、尾水管道和冲沙孔钢衬和泄水孔（洞）钢衬的制作、安装。

电站管道的分类分级

电站管道的分类分级与运行安全性有关，与管道输送压力和输送介质有关，是焊接专业关注的重要内容，对管道焊接的焊接方法和焊接材料的选用、焊接工艺的设计等方面都会产生重大影响。

火力发电厂管道的分类按照输送介质分类，如蒸汽管道、水管道、油管道、风管道、煤粉管道、氢气管道、压缩空气管道、氧气及乙炔管道等，各类管道在工艺流程中与安全性方面的要求有差别。

火力发电厂的管道按照设计压力等级分类（级），如高压管道、中压管道和低压管道，表3-1-1是电力建设施工及验收技术规范（管道篇）对电站管道的分类。

注：再热冷段和热段管道视为高压管道。

火力发电厂的管道焊接则在DL/T 869《火力发电厂焊接技术规程》中做了明确规定，按照管道运行的温度、压力、管道规格和介质分为三大类。 水电水利工程的管道工程的分类分级按照GB 50766《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范》中规定。 焊缝应按其受力性质、工况和重要性分为以下三类。

①一类焊缝 a.钢管管壁纵缝，坝内弹性垫层管的环缝，厂房内明管环缝，预留环缝，凑合节合拢环缝。 

b.岔管管壁纵缝、环缝，岔管加强构件的对接焊缝，加强构件与管壁相接处的组合焊缝。 

c.伸缩节内外套管、压圈环的纵缝，外套管与端板、压圈环与端板的连接焊缝。 

d.闷头焊缝及闷头与管壁的连接焊缝。 

e.支承环对接焊缝。 

f.人孔颈管的对接焊缝，人孔颈管与颈口法兰盘和管壁的连接焊缝。 

②二类焊缝 

a.不属于一类焊缝的钢管管壁环缝。 

b.加劲环、阻水环、止推环对接焊缝。 

c.泄水孔/洞钢衬和冲沙孔钢衬的纵向、横向或环向焊缝。 

③三类焊缝。不属于一、二类焊缝的其他焊缝。

电站管道的特点

火力发电厂管道的特点主要是高温、高压和腐蚀性，主要表现在锅炉、汽轮机及其之间连接的管道上。对于输送介质是风的管道，如冷风管道、热风管道和锅炉尾部的烟气管道，其焊接特点相当于薄的钢结构（板厚4～6mm，圆形或矩形长轴6m上下），不在这里讨论。 高温高压 提高运行的压力和温度是火力发电厂提高效率、节能减排的重要手段，是世界各国一直在追求的目标。

目前，我国的火力发电机组运行压力已经从高温高压（约10MPa），经超高压（约14MPa）、亚临界（约18MPa）、超临界（约23MPa）发展到超超临界（约25MPa）参数；在高温方面，运行温度由540℃，经566℃、593℃提高到610℃，大大提高了机组的运行效率。 支持机组参数不断提高的基础是金属材料高温性能的提高，但是受金属材料的制约，世界各国在提高机组运行参数方面的努力在20世纪大都停滞了20年。直到20世纪50年代，随着一代新型耐热钢的典型材料——改良型9Cr-1Mo（T/P91）钢的出现，使金属材料有了突飞猛进的发展，使机组参数向超超临界发展变为可能。这些新型耐热钢采用了以下各项新技术。 

（1）纯净化精炼　通过严格控制钢材的化学成分，特别是严格控制为获得优良性能而加入的微量元素，如V、Ti、Nb、W、B等的含量，较大幅度地降低碳、硫、磷含量，使钢的焊接性和高温组织稳定性得到很大改善。 

（2）热加工　采用现代先进的控轧、形变热处理及控冷获得高密度位错和高度细化的晶粒，促进微细的Nb、V的C、N化物析出，使钢的高温强韧性获得较大提高。 

（3）微合金化　除了采用固溶强化和沉淀强化手段提高钢的性能外，还通过微合金化等手段使这些新钢种在进一步强化的同时其韧性也获得了显著提高。 

由于这些新型耐热钢的应用，我国已经领先世界各国大面积应用单机容量1000MW的超超临界（610℃，25MPa）机组，并且正在为进一步提高机组参数，开展了650℃、700℃金属材料的国家级科研工作。 

由于这些新型耐热钢的应用，虽然为提高机组参数作出贡献，但是也带来新的问题。由于这类钢是在更低的温度下（控轧控冷）获得的优异的综合性能，那么在焊接热循环的作用下，对钢材性能的破坏也更为严重，这也为电站焊接工作者提出新的课题。 

这些新型耐热钢由于在冶炼、轧制成形和热处理方面采用了多种先进、科学的工艺，钢材供货状态性能都极为优秀，但是焊接热过程是不可能采用这些手段的，结果导致焊接接头的综合性能下降很多，特别是室温冲击韧性有很大下降，焊接工艺稍不注意室温冲击韧性就达不到金属材料冲击韧性标准值的下限。 

虽然电站焊接工作者经过多年的研究，对这种现象的形成机理有了一定了解，也通过精细化的焊接工艺取得了成功和大面积应用，但综合性能下降很多的情况不可改变，其中始终存在一个问题，即焊接接头的综合性能，特别是冲击韧性是不能被现有的焊后检测手段检查出来的，这就形成了“焊后无损检测合格的焊接接头，不见得具有合格的综合性能”，这正是质量管理中典型的“需要确认的过程”。这样，焊接工艺过程控制手段、方法及有效性的重要性突显出来。如何控制现场焊接参数在焊接试验验证的许可范围内，是焊接管理者的重要任务。 

腐蚀性

在高温运行条件下，金属的耐热不起皮性能的要求更为突出。在超超临界参数（610℃）条件下，原来在540℃、560℃温度下表现很好的钢材，如TP347H不锈钢也由于氧化起皮而不能满足要求，在高温长期运行的条件下，会因氧化皮过多堵塞过热器管而引起锅炉爆管事故，而新型耐热钢在这方面则有良好表现。在18-8型不锈钢的基础上改良型Super304钢和在25-20型不锈钢的基础上改良型HR3C钢是超超临界机组应用较多的钢材，有研究表明，如T91、T92这样的9Cr钢，其耐热不起皮性能也比304、TP347H等不锈钢要好。 

上述特点决定了，火力发电的电站主系统管道焊接面对的钢材以耐热同时耐高温腐蚀的钢材为主。在汽机、锅炉辅机方面，则特点不十分突出，输送汽、水、油、气的管道与其他行业的管道差不多，只是输送煤粉的管道使用了耐磨钢材，焊接性差，要使用特殊的焊接方法和焊接工艺。 水电水利工程管道的特点是管道直径大，要能够耐受大大高于水的静压力的水锤冲击和水中泥沙的冲刷。这些特点决定了其使用钢材以强度钢为主，且应该具有一定的耐磨性。

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