¶ 15311 高溫高壓蒸汽管路
¶ 1. 15311 高溫高壓蒸汽管路 V2003.05.05.doc
第15311章
高溫高壓蒸汽管路
1. 通則
1.1 本章概要
本章說明高溫高壓蒸汽管路設施之材質、施工安裝及測試檢驗等相關規定。
1.2 工作範圍
高溫高壓蒸汽管路系統其設計壓力及溫度係為6900kPa錶壓(1000 Psig)或413°C(775°F)以上,涵蓋管路、管件、管閥、管架(Hangers & Supports)、凸緣(Flanges)、密合墊(Gaskets)、蒸汽袪水器(Steam Traps)、流孔板(Orifice)、膨脹接頭(Expansion Joint)、螺栓/樁(Bolting)及保溫材料等設備。
1.2.1 備品及工具
1.2.2 [ ]
1.3 相關章節
1.3.1 第01310章--計畫管理及協調
1.3.2 第01320章--施工過程文件記錄
1.3.3 第01330章--資料送審
1.3.4 第01450章--品質管理
1.3.5 第01510章--臨時設施
1.3.6 第01661章--儲存與保管
1.3.7 第09910章--油漆
1.3.8 第15105章--管材
1.3.9 第15110章--閥
1.3.10 第16010章--基本電機規則
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 3828 G3086 機械構造用碳鋼鋼料
(2) CNS 4938 K2089 環氧樹脂紅丹防銹底漆
1.4.2 美國機械工程師協會(ASME)
1.4.3 美國標準協會(ANSI)
1.4.4 美國材料試驗協會(ASTM)
1.4.5 美國銲接工程協會(AWS)
1.4.6 美國儀器協會(ISA)
1.4.7 美國防火協會(NFPA)
1.4.8 美國管狀交換器製造協會(TEMA)
1.4.9 美國水力學會標準(HI)
1.4.10 美國石油協會 ( API )
1.4.11 美國熱交換器協會(HEI)
1.4.12 美國鋼結構油漆協會(SSPC)
1.4.13 美國鋼鐵協會(AISI)
1.4.14 美國鋼構協會(AISC)
1.4.15 美國腐蝕工程師協會(NACE)
1.4.16 德國標準協會(DIN)
1.4.17 日本工業規格協會(JIS)
1.4.18 英國標準協會(BS)
1.4.19 美國管路製造協會(PFI)
1.4.20 美國膨脹接頭製造商協會(EJMA)
1.4.21 [ ]
1.5 資料送審
1.5.1 資料送審應依據第01330章「資料送審」及本章之規定辦理。
1.5.2 [品質管理計劃書應依據第01450章「品質管理」之規定辦理。]
1.5.3 施工計劃
(1) 檢討設備材料配置,提供設備材料檢討資料。
(2) 設備材料測試方式、步驟及表格。
(3) 設備規格技術文件與規範各相關規格對照表、並於設備型錄上標示出與相對應之規範規格位置。
(4) [ ]
1.5.4 施工製造圖
(1) 承包商應於簽約後[30日][ ],提送[ ]套施工製造圖送工程司審查,經工程司核可後據以施工。
(2) 系統架構圖:標示每項設備的尺度與組件,顯示特製的結構固定與支持裝置、配件及連結之詳圖。
(3) 工作相關各項設備之安裝圖、平面佈置圖、管線配置及立體圖、[設備基礎]、[ ]等。
(4) 材料單:依據施工製造圖所列各項設備組件,列出零件編號輯數量。
(5) 訂購管線和管件及配件材料之前,應事先在現場確認尺度並繪製管路施工圖。
(6) 圖面所有單位須採用國際SI公制單位。
(7) 依契約提供之路徑圖面,繪製管路立體圖(Isometric Drawing)及管節圖(Spool Drawing)。
(8) 依據所繪之管路立體圖,作應力分析。應力分析後依據提供之鋼構及管橋圖,作最適當之管架佈置,並繪製管架圖(Hanger Drawing)。如鋼構及管橋強度不足,需作加強補足。
(9) 管路立體圖、管節圖、應力分析及管架圖,需經工程司審訂認可。
(10) [ ]
1.5.5 廠商資料
(1) 設備型錄、設備系統規格技術文件。
(2) 設備系統規格技術文件與規範各相關規格對照表、並於設備型錄上標示出與相對應之規範規格位置。
(3) 須列出[1年份][ ]操作維護所需之備品表,表中須列出品名、零件編號、單價及數量,供業主於有效期間內訂購使用。
(4) [ ]
1.5.6 [樣品]
依據設計圖所標示之設備[每一項目][ ],提送樣品[1份][ ],[樣品數量已包含於契約總價內,不另計量計價]。
1.5.7 承包商必須於驗收前依工程司之指示提供[ ]份文件,如下述:
(1) 系統操作手冊及測試方式,步驟及表格。
(2) 系統架構圖、系統維護手冊。
(3) [設備系統規格技術文件]。
(4) 工作相關之竣工圖,如安裝圖、平面佈置圖、管線配置及立體圖等。
(5) [ ]
1.5.8 [ ]
1.6 品質保證
1.6.1 需符合第01450章「品質管理」及第16010章「基本電機規則」相關準則規定辦理。
1.6.2 [ ]
1.7 運送、儲存及處理
1.7.1 需符合第01661章「儲存與保管」。
1.7.2 交運之產品應有妥善之包裝,以免運送過程中造成損壞或變型,產品及包裝應有清楚之標識,以便辨識廠商名稱、產品、產地、組件編號及型式。
1.7.3 承包商須將裝置設備貯存於清潔、乾燥與安全之場所。
1.7.4 [ ]
1.8 現場環境
1.8.1 標高海平面[1000m]以下
1.8.2 相對濕度:[20%~80%][ ](屋內)
[20%~95%][ ](屋外)
1.8.3 溫度:[一般約高於屋外溫度3°C~11°C][ ](屋內)
[6.8°C~39.4°C][ ](屋外)
1.8.4 施工前應赴現場瞭解環境,並徹底檢查工作情況和施作細節。
1.8.6 [ ]
1.9 保固
1.9.1 承包商對於本器材設備之功能除另有規定者外,[自正式驗收合格日起保固1年][ ]。
1.9.2 承包商應於[工程驗收後一週內出具保固保證書,由工程司核存][ ];在保固期間如因器材設備瑕疵或施工不良而故障或損壞,承包商應即免費修復或更換新品。
1.9.3 [ ]
2. 產品
2.1 管路
2.1.1 高溫高壓蒸汽管路系統可選用材料之等級標準列述如下:
(1) 管路:[ASTM A335 Grade P22][ ]無縫合金鋼管,管壁厚[Sch.160][ ]以上。
(2) 管件:標稱管徑50mm以下者,使用[ASTM A182 Grade F22 CLASS 6000][ ];標稱管徑65mm以上者,使用[ASTM A234 Grade WP22(無縫)][ ]。
(3) 管閥:符合[ANSI B16.34][ ],壓力等級[175kgf/cm2(2500 PSI)][ ]
A. 標稱管徑50mm以下者,使用球形閥(Globe Valve);[ASTM A182 Grade F11 or F22][ ]閥體及閥帽;[史特萊合金整體Stellited Integral][ ]閥座;[肥粒鐵或沃斯田鐵母材、表面為史特萊合金(Ferritic or austenitic base metal stellite faced)][ ]閥盤;[ASTM A182 F6a CLASS 4][ ]閥桿;[石墨+碳纖維][ ]迫緊(Packing);銲接式閥帽(Welded Bonnet);[非升桿式閥桿][ ]及手輪;銲套接口,[ ]。
B. 標稱管徑65mm以上者,使用閘閥(Gate Valve);[ASTM A217 Grade WC9][ ]閥體及閥帽;[肥粒鐵或沃斯田鐵母材、表面為史特萊合金(Ferritic or austenitic base metal stellite faced)][ ]閥座及閥盤;[ASTM A182 F6a CLASS 4][ ]閥桿;[石墨+碳纖維][ ]迫緊(Packing);壓力密封式閥帽(Pressure Seal Bonnet);外螺紋軛式(OS & Y);彈性楔形盤(Flexible Wedge Disc.);外螺紋升桿式(Outside Screw Rising Stem);對銲接口,[ ]。
(4) 管架:[CNS 3828 G3086][ ]機械構造用碳鋼鋼料,[ ]。
(5) 凸緣:[A182 Grade F22 CLASS 2500][ ]。
(6) 密合墊:[304不銹鋼螺旋纏繞式(不含石棉)(Asbestos Free Spiral Wound Metal Type)][ ]。
(7) 蒸汽袪水器:[倒桶式(Inverted Bucket)][ ]型式;[ASTM A182 Grade F11][ ]本體;[不銹鋼(其中閥座須硬化處理)(Stainless Steel with Harden Seating)][ ]配件(Trim);銲套接口,[ ]。
(8) 流孔板:[316 不銹鋼][ ]本體及配件。
(9) 螺栓/樁(Bolting):[ASTM A193 Grade B16][ ]螺栓/樁;[ASTM A194 Grade 3][ ]重型六角螺帽(Heavy Hexagon Nuts)。
(10) 保溫材料:[岩棉][真珠岩][矽酸鈣][玻璃棉][ ];標稱管徑100mm以下時使用[50mm][ ]以上厚度,標稱管徑超過100mm時使用[115mm][ ]以上厚度。
(11) 保溫外被覆材料:[鋁皮][304不銹鋼][ ];標稱管徑100mm以下時使用[0.4mm][ ]厚度,標稱管徑超過100mm時使用[0.6mm][ ]厚度。
(12) 膨脹接頭:[ASTM A240, Type 304][ ]伸縮囊(Bellows);[ASTM A240, Type 304][ ]內套筒(Sleeve);[ASTM A335 Grade P22][ ]端管(End Pipe),[ ]。
(13) [ ]
2.1.2 管路之技術要求
(1) 所有屬於[ASME Power Boiler][ ]法規規定範圍內的管路(Piping)、管件(Fitting)及連接件(Connections)必須依照該法規之要求製造,其餘管路,除非另有規定,則依照[ANSI/ASME B31.1 Power Piping][ ]的規定製造。
(2) 連接管路與設備接口的凸緣(Flanges),尺寸須符合[ANSI B16.5][ ]規定。
(3) 每支螺栓(Bolt)應配一只螺帽,每支螺樁(Stud)應配二只螺帽。螺栓不必全牙製造,螺栓/螺樁的長度於螺帽墊圈安裝鎖緊後,至少須露出三牙,埋於地下的螺栓則須使用[展性鑄鐵(Ductile Iron)][ ]材質。
(4) 管件標稱管徑65mm以上之管件使用對接法(Butt)熔接,尺寸標準依照[ANSI B16.9][ ]之規定製造,標稱管徑50mm以下管件使用套接法(Socket)熔接,尺寸標準依照[ANSI B16.11][ ]之規定製造。管件之管厚至少須與相接管路之管厚相同。
(5) 所有管路在最高點須設釋氣(Vent)裝置,在各最低點須設洩水(Drain)裝置。
(6) 在減壓閥組之前,應設過濾器以防髒物、水垢等雜質進入;旁通管路及其關斷閥可在主管路之上面或側面,但不可在下面,以方便減壓閥之操作維護。
(7) [ ]
2.2 管架
2.2.1 在設計溫度177°C(350°F)及以上的管路,其管架間距須依照ANSI B31.1第121.5節規定。其他管路的管架間距可大於上述法規,但必須合乎下列規定:
(1) 管架間管子的下彎程度(sag)必須不防礙排水。
(2) 管架間管子的重量、集中負荷等不會造成超量的彎曲應力或剪斷應力(bending or shear stresses)。
(3) [ ]
2.2.2 定支撐力彈簧管架(Constant Spring Hangers)和可變支撐力彈簧管架(Variable Spring Hangers)必須附有行程止栓(travel stops)。該裝置及管架本身必須能承受管路系統水壓實驗的負荷而不需另加管架支撐。
2.2.3 定支撐力彈簧管架(Constant Spring Hangers)
(1) 若使用可變支撐力彈簧管架(Variable Spring Hangers),而其計算結果顯示於冷溫及正常位置(Cold & Hot Position)之支持作用(Supporting Effort)變值大於10%時應改用定支撐力彈簧管架。
(2) 一般管路系統,若使用可變支撐力彈簧管架,而其支持作用變動值大於20%時,應改用定支撐力彈簧管架。
(3) 為避免過度負荷加在設備上時,必須依照規定使用定支撐力彈簧管架。
(4) 定支撐力彈簧管架必須校正及調整至設計支撐負荷,該負荷值須永久標示在本體上。管架須能調整其指定負荷上下百分之十,以便工地安裝調整使用。管架在額定支撐負荷下,其彈簧行程範圍須大於管路系統算出之熱位移總量13mm以上。在冷溫狀況指針指示位置須刻有"C"字樣,在正常運轉時指針指示位置須刻有"H"字樣。在工地現場安裝時,吊架必須有承受臨時過負荷的能力。
2.2.4 可變支撐力彈簧管架(Variable Spring Hangers)
(1) 螺旋彈簧(Helical coil springs)的單條應力(unit fiber stress)在壓實狀態(compressed solid)時不得超過517.1Mpa (75,000psi),每個管架上須有指針及刻度,在冷溫和正常狀態處必須清楚地刻有"C"和"H"字樣。
(2) [ ]
2.2.5 剛性支撐(Rigid Hanger)
(1) 剛性支撐須使用於沒有垂直方向位移的地方。剛性支撐必須有一可供垂直調整的配件,以便於安裝後調整並固定於最終位置。使用剛性支撐時須密切注意管路系統上應力分佈情形。
(2) [ ]
2.2.6 特別注意事項
(1) 如果系統在運轉時發生過度的振動,或是振動的原因來自管路管架的支撐方式,廠家須提供經認可的避震設備。此避震設備的設計必須能確實且長期的控制振動並能使管路的振動及位移值減低至可被接受程度。
(2) 對於會產生突然脈動(Pulsation)的管路,如鍋爐飼水泵再循環管路、冷凝水泵再循環管路以及類似的管路系統須特別注意。對於這些管路須加以適當控制或加支撐以免在突然產生脈動時造成過度的變形,管路上須有適當的空間及裝置吸收因膨脹而產生的位移以防止過應力(overstressed)的現象發生。
(3) 所有管架及避震設備元件的設計,以材料的極限張力(Ultimate tensile strength)為準,其安全係數須為[5][ ],工作單位應力(Working unit stresses)必須依溫度條件修正。管架之設計須避免熱量傳遞到建築物的主結構上。有隔音管路的管架須特別設計,這些特別設計的管架須能使管路與其主鋼架或混凝土達到隔音目的。
(4) 受安全閥作動產生振動的管路,其管架設計須具有吸收振動的裝置。
(5) 承包商須提供用以固定和支撐其管架所需的所有各種長度的補助鋼材及鋼構架。
(6) [ ]
2.3 備品
2.3.1 承包商應依設備提供一份建議備品清單,並標明其名稱、數量、價格,供業主於有效期間內訂購使用。
2.3.2 [ ]
2.4 工具
2.4.1 承包商須提供必須之工具以利安裝及維護調整。
3. 施工
3.1 準備工作
3.1.1 現場勘查及動線規畫。
3.1.2 施工機具、材料準備。
3.1.3 施工人力調配及提供。
3.1.4 [ ]
3.2 管節及管架製造
3.2.1 管節製造
(1) 依管節圖於承商製造廠內預製。
(2) 標稱管逕65mm以上採對接圓周銲之管端加工。若以火焰切割方法加工,管端面務必平整,且須將黑皮磨除1.5m/m以上,管端斜角可採用30∘或37.5∘。
(3) 管節、管件及管架等預製完成後(含銲接及熱處理),管內外應施以噴砂除銹處理,其除銹清理等級應符合[SSPC-SP-10][ ]之規定,管外隨即噴上[環氧樹脂紅丹防銹底漆CNS4938 K2089][ ]一道,最小乾膜厚度為[50μm][ ](管內不噴防銹漆),再以管帽封妥。
(4) 管節應標示管節件號及重量。
(5) 本項工程如涉及熱處理(Heat Treatment)、正常化(Normalizing)、銲接預熱(Weld Preheating)、應力消除(Stress Relieving)、鍛造(Forging)及彎管(Bending)等作業,依[ANSI/ASME B31.1 POWER PIPING][ ]之規定施行。
(6) [ ]
3.2.2 管架製造
(1) 管架應在可能之範圍內組合,未組合之零件應標示管架編號及件號(Item No.),或附以標籤並以鐵絲綁緊,或點銲,以防遺失。
(2) 管架之吊桿(Hanger Rod)不得採用電銲對接型式。
(3) [ ]
3.3 安裝
3.3.1 安裝工程所需之機具、耗材
(1) 除契約另有規定外,所有安裝工程所需之機具、耗材、臨時性設備、[ ]等均由承包商自備。
(2) [ ]
3.3.2 施工配合
(1) 承包商應和友標充分配合以利工進,當土木標進行混凝土澆置,灌漿[ ]等相關工作時,承包商應派遣作業人員在場。
(2) 任何工程施工所引起之爭議,應由承包商和其他承包商相互協調解決之。若無法協調時,須遵從工程司及業主安排、調度。
(3) [ ]
3.3.3 配管
(1) 配管及其管架所需之銲接工作承包商均應實施之。不能在工廠中安裝之管路及管架須在現場完成之。
(2) 配管連接至設備時均應加以支撐以防止配管之重量傳送至設備上,配管不正常連接所引起之任何外界的應力均應避免之。
(3) 配管應先試連接以防止不正常負載加諸於接頭上,以便對準凸緣面,所需之襯墊與塗料均應供給之,接頭最後應均勻地鎖緊以免日後洩漏。
(4) 安裝管路所需之管架、凸緣面之螺栓、螺帽、襯墊及塗劑等均由承包商提供。
(5) 管路安裝前,應先檢查管件內部是否有異物,再以壓縮空氣清理內部。
(6) 每一管節吊至安裝位置時,應先用臨時管架固定之;如遇永久性管架時,必須先將永久性管架裝妥;如需穿越樓板鐵件時,不可隨意切除並依工程司及業主指示施作。
(7) 每一管節最少兩端須以臨時管架固定,但合金鋼管須用管夾(Clamp)為之;在管路或設備上之臨時性支撐銲接,均須徵得同意後方可施作,不得任意點銲。
(8) 臨時管架數量及型式依現場實際情況自行設計、銲裝。但位置不得與永久管架抵觸。臨時管架數量與強度須足以支撐該管線之水壓試驗;不可因草率及強度不足,以致發生意外事件。
(9) 管節(包括管閥、特殊配件等)對接時,須用U型之臨時固定鐵塊點銲定位於銲道旁之管壁上。固定鐵塊切除時,須預留[3mm][ ]長,而後再以砂輪機磨除,避免傷及管材。
(10) 管節對接固定完成後,臨時管架須即時銲裝完成。銲道口未能即時施以銲接時,須塗上銲接用防銹鋁漆,並包覆防銹膠帶。
(11) 管路穿過樓層之格子板時,承包商須負責切割成適當之形狀,以運轉狀態下距保溫外被覆外緣[50mm][ ]為原則,並以[厚3mm×寬100mm][ ]扁鋼彎製銲裝於格子板上。若格子板切割後,過於柔弱時,需做適當的支撐補強。
(12) 各類管閥、特殊配件及儀器接頭之安裝必須注意流向及圖說規定之事項。經確定其流體方向無誤後方可安裝、銲接。
(13) 釋壓閥(Relief Valve)、安全閥(Safety Valve)安裝時。其保護套不可鬆開,更不得任意調整其彈簧螺絲。
(14) 安裝施工時,切勿踐踏設備,如泵浦、壓力計、感溫儀器等;若因施工而造成設備損壞,應負責更換新品。
(15) 銲道處之點銲作業及其他各式之點銲作業均須按規定實施預熱處理。
(16) 凸緣螺孔的位置除另有規定外,應使螺孔跨坐於垂直與水平軸線上。
(17) 凸緣接合時,凸緣面必須清除乾淨,不得有細砂或雜物附著,所使用之密合劑須經認可。
(18) 凸緣螺栓上緊時,以上、下、左、右交叉程序,分數次逐漸加力鎖緊,務使整個接頭壓力平衡為原則。
(19) 管架需依安裝圖施工、安裝,並於水壓試驗完成後依管架規範調整,彈簧式管架於管路保溫完成後再微調,以確保於冷機位置。
(20) 管路安裝後,須水洗、鹼洗、吹管等清潔過程,依照圖說要求施工。
(21) [ ]
3.3.4 電銲
(1) 銲接工作必須遵守[ANSI B31.1 / ASME VIII]或[AWS D1.1][ ]之有關規定,並參照廠家提供之有關銲接及熱處理之規定實施。
(2) 設備上任何一點非經業主同意,不得施以電銲、接地等,如經業主同意電銲後,必須做好接地工作,避免因接地不良產生火花而傷及設備。
(3) [ ]
3.3.5 油漆
(1) 承包商在各設備安裝完成後,應依照契約、規範之規定進行油漆工作。
(2) 承包商須在油漆前將油漆計畫書送交業主審核認可。
(3) 油漆之表面不得有銹蝕、灰塵、油漬或其他雜質。清潔表面及油漆工作所需之設備、搭架、材料等均由承包商提供。
(4) [ ]
3.3.6 保溫
(1) 保溫工作依照圖說有關規定辦理。
(2) [ ]
3.4 訓練
3.4.1 [承包商於本工程測試完畢經洽業主決定適當時間,負責提供人員訓練,訓練業主指派之操作及維修人員][ ]。
3.4.2 在訓練開始前[一個月][ ]提送訓練計畫書,計畫書內容應包括訓練課程、訓練地點及負責訓練人員等送業主和工程司認可後實施。
3.4.3 [ ]
3.5 檢驗、測試及試運轉
3.5.1 承包商根據契約、規範、施工製造圖等資料,提供本工程所用之器材設備,經業主列為查驗之項目,在製造、安裝及測試之前,承包商須通知業主會同檢驗。
3.5.2 各設備起動運轉前、運轉中,應執行相關之工作,並做所有相關之檢查及記錄。
3.5.3 [ ]
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 依契約有關項目以[一式][實作數量][契約數量]計量,[備品數量予以計量]。
4.2 計價
4.2.1 契約有關項目以[一式][實作數量][契約數量]計價,[備品數量予以計價]。
4.2.2 [單價包括所需之一切人工、材料、機具、設備、動力、運輸、倉儲、測試及其他為完成本工作所需之費用在內]。
4.2.3 [ ]
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