A335一P91鋼屬改良型9Cr一1Mo高強(qiáng)度馬氏體耐熱鋼。由于P91鋼材具有高溫強(qiáng)度高、高的抗氧化性能和抗高溫蒸汽腐蝕性能等特點(diǎn)，80年代開始已被英、美、德等國廣泛應(yīng)用在電站設(shè)備上。在1994年電力部火電站管道會議上，西安熱工所和國電公司電力建設(shè)研究所曾對P91鋼材性能進(jìn)行了介紹，會議紀(jì)要中也建議有關(guān)部門加快進(jìn)行P91鋼材管道和管件的國產(chǎn)化工作，并建議盡快在300 MW~600 MW機(jī)組上進(jìn)行試點(diǎn)，以積累經(jīng)驗。我國從九十年代初開始，逐步使用A335-P91作為電站主蒸汽管道、再熱蒸汽熱段管道的材料，如珞璜電廠、鴨河口電廠、西固熱電廠、楊柳青電廠、邯峰電廠、準(zhǔn)格爾電廠等。
P91鋼材比P22強(qiáng)度高，且其強(qiáng)度隨溫度升高下降較少，在20℃ 時，P91鋼材抗拉強(qiáng)度比P22鋼材高41．6％ ；在538℃時，P91鋼材的許用應(yīng)力卻比P22鋼材高83．3％ 。正是由于P91鋼材在高溫下具有比P22鋼材高得多的許用應(yīng)力。使得其用作主蒸汽管道時壁厚比采用P22鋼材薄得多。這是P91鋼材在大機(jī)組上應(yīng)用越來越廣泛的主要原因
1、主蒸汽管道采用P91與采用P22鋼材的初步比較,主蒸汽管道采用P22材質(zhì)時，主管規(guī)格為ID368×82，支管規(guī)格為ID273×62.23；采用P91材質(zhì)時，主管規(guī)格為ID368．3×40，支管規(guī)格為ID273×30。對比可知，主管道壁厚減薄了42mm，減薄率為51．2％；支管道壁厚減薄了32．23mm，減薄率為51．8％。管道總重大大減少，管道總重比P91／P22=1／2．18。
另外，因管道壁厚較薄，管道對設(shè)備接口的推力和力矩可以減小。同時，由于減輕了管道重量，支吊架荷重相應(yīng)減小。不但節(jié)省支吊架造價，相應(yīng)的管道安裝費(fèi)用、土建費(fèi)用也會節(jié)省。
2 、再熱蒸汽熱段管道管材選擇。
再熱熱段管道屬于大管徑薄壁管，如果采用P91管材，本就較薄的壁厚就會更薄。由于計算管壁太薄，從角度出發(fā)，壁厚的實際取值比計算值要大許多，這樣一來，與P22進(jìn)行綜合比較，采用P91管材經(jīng)濟(jì)性較差。再熱熱段管道采用P22材質(zhì)時，主管規(guī)格為ID635×31，支管規(guī)格為ID508×)24．8；采用P91材質(zhì)時，主管規(guī)格為OD727．96×21．03， 支管規(guī)格為OD632．97×17．98。對比可知，主管道壁厚減薄了10 mm，支管道壁厚減薄了6.8 mm，管道總重變化不大，管道總重比P91／P22=1／1．39，遠(yuǎn)大于價格比，因此仍推薦采用P22管材。
3 、再熱蒸汽冷段管道管材選擇。
原電力部有關(guān)部門會議提出，根據(jù)300 MW機(jī)組使用的經(jīng)驗，再熱蒸汽冷段采用A672B70CL32電熔焊鋼管替代A106B無縫鋼管，同樣可滿足技術(shù)要求。冷段主管采用A672B70CL32有縫鋼替代A106B無縫鋼管。有縫焊接鋼管比A106B無縫鋼管便宜很多，為無縫鋼管的1／3左右。有縫焊接鋼管的壁厚偏差小于無縫鋼管，其質(zhì)量不亞于無縫鋼管。因此，再熱器冷段采用A672B70CL32電熔焊鋼管是經(jīng)濟(jì)的
4 、高壓給水管道管材選擇。
高壓給水管道通常使用St4518／11I管材，本工程優(yōu)化為15NiCuMoNb5。主管道規(guī)格由406．4×50改為 355.6×25，支管道規(guī)格由298．6×36改為244．5×20。15NiCuMoNb5與St4518/ Ⅲ的彈性模數(shù)及線膨脹系數(shù)十分相近, 但15NiCuMoNb5 的許用應(yīng)力遠(yuǎn)大于St4518/Ⅲ, 因此, 高壓給水管道采用15NiCuMoNb5時, 管道壁厚可以減薄50 % , 管道本身金屬及支吊架材料用量可大為節(jié)約, 經(jīng)濟(jì)上更合理, 可以有效的降低工程造價。因此高壓給水管道管材采用15NiCuMoNb5。
管道設(shè)計是以確定佳的熱力系統(tǒng)圖為基礎(chǔ)，應(yīng)有管道的平面布置圖和立體圖，圖中應(yīng)包括管道的下列的數(shù)據(jù)：
1. 管道編號、設(shè)計壓力、運(yùn)行壓力；
2. 設(shè)計溫度和運(yùn)行溫度；
3. 閥門、伸縮接頭、膨脹節(jié)、補(bǔ)償器的編號；
4. 管道的鋼號、規(guī)格、理論計算壁厚、壁厚偏差；
5. 設(shè)計采用的持久強(qiáng)度、彈性模量、線膨脹系數(shù)；
6. 支吊架、膨脹節(jié)、補(bǔ)償器、伸縮接頭位置、類型；
7. 監(jiān)察端位置；
8. 管道的冷緊口位置及伸縮值；
9. 管道對設(shè)備的推力、力矩；
10. 管道的大值及其位置；
11. 支吊架、膨脹節(jié)、補(bǔ)償器、伸縮接頭的安裝載荷、工作載荷、熱位移等。
