A335一P91鋼屬改良型9Cr一1Mo高強度馬氏體耐熱鋼。由于P91鋼材具有高溫強度高、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(kāi)始已被英、美、德等國廣泛應用在電站設備上。在1994年電力部火電站管道會(huì )議上，西安熱工所和國電公司電力建設研究所曾對P91鋼材性能進(jìn)行了介紹，會(huì )議紀要中也建議有關(guān)部門(mén)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機組上進(jìn)行試點(diǎn)，以積累經(jīng)驗。我國從九十年代初開(kāi)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(chǎng)、鴨河口電廠(chǎng)、西固熱電廠(chǎng)、楊柳青電廠(chǎng)、邯峰電廠(chǎng)、準格爾電廠(chǎng)等。
P91鋼材比P22強度高，且其強度隨溫度升高下降較少，在20℃ 時(shí)，P91鋼材抗拉強度比P22鋼材高41．6％ ；在538℃時(shí)，P91鋼材的許用應力卻比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力。使得其用作主蒸汽管道時(shí)壁厚比采用P22鋼材薄得多。這是P91鋼材在大機組上應用越來(lái)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(shí)，主管規格為ID368×82，支管規格為ID273×62.23；采用P91材質(zhì)時(shí)，主管規格為ID368．3×40，支管規格為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，管道對設備接口的推力和力矩可以減小。同時(shí)，由于減輕了管道重量，支吊架荷重相應減小。不但節省支吊架造價(jià)，相應的管道安裝費用、土建費用也會(huì )節省。
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(huì )更薄。由于計算管壁太薄，從角度出發(fā)，壁厚的實(shí)際取值比計算值要大許多，這樣一來(lái)，與P22進(jìn)行綜合比較，采用P91管材經(jīng)濟性較差。再熱熱段管道采用P22材質(zhì)時(shí)，主管規格為ID635×31，支管規格為ID508×)24．8；采用P91材質(zhì)時(shí)，主管規格為OD727．96×21．03， 支管規格為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，遠大于價(jià)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(mén)會(huì )議提出，根據300 MW機組使用的經(jīng)驗，再熱蒸汽冷段采用A672B70CL32電熔焊鋼管替代A106B無(wú)縫鋼管，同樣可滿(mǎn)足技術(shù)要求。冷段主管采用A672B70CL32有縫鋼替代A106B無(wú)縫鋼管。有縫焊接鋼管比A106B無(wú)縫鋼管便宜很多，為無(wú)縫鋼管的1／3左右。有縫焊接鋼管的壁厚偏差小于無(wú)縫鋼管，其質(zhì)量不亞于無(wú)縫鋼管。因此，再熱器冷段采用A672B70CL32電熔焊鋼管是經(jīng)濟的
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。主管道規格由406．4×50改為 355.6×25，支管道規格由298．6×36改為244．5×20。15NiCuMoNb5與St4518/ Ⅲ的彈性模數及線(xiàn)膨脹系數十分相近, 但15NiCuMoNb5 的許用應力遠大于St4518/Ⅲ, 因此, 高壓給水管道采用15NiCuMoNb5時(shí), 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約, 經(jīng)濟上更合理, 可以有效的降低工程造價(jià)。因此高壓給水管道管材采用15NiCuMoNb5。
管道設計是以確定佳的熱力系統圖為基礎，應有管道的平面布置圖和立體圖，圖中應包括管道的下列的數據：
1. 管道編號、設計壓力、運行壓力；
2. 設計溫度和運行溫度；
3. 閥門(mén)、伸縮接頭、膨脹節、補償器的編號；
4. 管道的鋼號、規格、理論計算壁厚、壁厚偏差；
5. 設計采用的持久強度、彈性模量、線(xiàn)膨脹系數；
6. 支吊架、膨脹節、補償器、伸縮接頭位置、類(lèi)型；
7. 監察端位置；
8. 管道的冷緊口位置及伸縮值；
9. 管道對設備的推力、力矩；
10. 管道的大值及其位置；
11. 支吊架、膨脹節、補償器、伸縮接頭的安裝載荷、工作載荷、熱位移等。
