管道壁厚計算方法(fa)大多等(deng)效或參(can)照采用(yong)ASME等(deng)標準規范(fan)體(ti)系。因國(guo)內行業分(fen)工不同導致管道類(lei)別較(jiao)多。


1. 工業管道(dao)與國外規范的(de)比(bi)較


  GB/T 20801《壓力(li)(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)規(gui)范 工業(ye)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)》因被國(guo)家安全技(ji)(ji)術法規(gui)TSG D0001《壓力(li)(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)安全技(ji)(ji)術監(jian)察規(gui)程工業(ye)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)》引(yin)用(yong)而成(cheng)為強制(zhi)標(biao)準,與常用(yong)的SH/T 3059《石油化工管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)(ji)(ji)器材選用(yong)規(gui)范》、DL/T 5054《火力(li)(li)發電廠汽水管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)(ji)(ji)規(gui)范》、GB 50316《工業(ye)金屬管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)(ji)(ji)規(gui)范》等標(biao)準等同采(cai)用(yong)了(le)ASME B31.3管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)壁(bi)厚計(ji)(ji)(ji)算(suan)公式,計(ji)(ji)(ji)算(suan)時材料許用(yong)應力(li)(li)取值稍有差別。


  目前ASME B31.3的有效(xiao)版本在分母SE項(xiang)增加了一個(ge)焊接(jie)接(jie)頭(tou)強(qiang)度降低系(xi)數,GB/T20801和SH/T3059也(ye)進(jin)行了修(xiu)改。


  GB 50316 是國家(jia)強制標準,仍然有(you)效,將要(yao)發(fa)布的(de)新版規范內也將增(zeng)加焊接接頭(tou)強度降低系數,但其許用(yong)應力取值偏保守。


  動力(li)管(guan)(guan)道規范(fan)ASME B31.1 僅對焊(han)接(jie)鋼管(guan)(guan)而(er)不對無縫鋼管(guan)(guan)增加焊(han)接(jie)接(jie)頭強(qiang)度降低(di)系(xi)數,這點與國內電力(li)行(xing)業(ye)的(de)動力(li)管(guan)(guan)道規范(fan)是(shi)一致(zhi)的(de)。DL/T 5054與現(xian)行(xing)的(de)ASME B31.1是(shi)一致(zhi)的(de),許(xu)用應力(li)取(qu)值相對于ASME B31.3高(gao),特別是(shi)無縫鋼管(guan)(guan)在蠕變溫度下的(de)計算結(jie)果比工藝(yi)管(guan)(guan)道要小得(de)多。國內各工業(ye)管(guan)(guan)道規范(fan)因標準不同可能導致(zhi)管(guan)(guan)道壁厚計算和(he)取(qu)值結(jie)果完全不同。


2. 國內工(gong)業管道(dao)規范和長(chang)輸(shu)管道(dao)、公(gong)用管道(dao)規范的比(bi)較(jiao)


  GB 50253《輸油(you)管道設(she)計規范》、GB 50251《輸氣(qi)管道設(she)計規范》主(zhu)要參(can)照ASME B31.4《液(ye)態(tai)烴和(he)其他(ta)液(ye)體管線輸送系統(tong)》、ASME B31.8《輸氣(qi)和(he)配(pei)氣(qi)管道系統(tong)》。


  無論(lun)是長(chang)輸(shu)管(guan)(guan)(guan)道還是燃氣管(guan)(guan)(guan)道,均引入了設(she)計系(xi)(xi)數的概念。因長(chang)輸(shu)管(guan)(guan)(guan)道和燃氣管(guan)(guan)(guan)道許用(yong)應力取值相對(dui)較高且(qie)不考(kao)(kao)慮腐(fu)蝕(shi)裕度(因有陰極保護)和負偏差(cha)(設(she)計系(xi)(xi)數中(zhong)已考(kao)(kao)慮)等厚(hou)度附加(jia)量(liang),同等條件下,長(chang)輸(shu)管(guan)(guan)(guan)道和公(gong)(gong)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道的壁厚(hou)計算和取值比工(gong)業管(guan)(guan)(guan)道要薄很多(duo)。當(dang)工(gong)業管(guan)(guan)(guan)道與長(chang)輸(shu)管(guan)(guan)(guan)道、公(gong)(gong)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道,或不同設(she)計系(xi)(xi)數長(chang)輸(shu)管(guan)(guan)(guan)道、公(gong)(gong)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道之間(jian)直接焊接連(lian)接時(shi),因壁厚(hou)差(cha)異不宜直接用(yong)打破口(kou)的形(xing)式連(lian)接,而是要加(jia)一段過渡管(guan)(guan)(guan)段。


3. 負(fu)壓(ya)工況下管(guan)道壁厚校核


  上面對各種標準規范在(zai)內壓(ya)(ya)下(xia)壓(ya)(ya)力(li)管(guan)道(dao)的(de)壁(bi)厚計算進行了比較分析,按內壓(ya)(ya)壁(bi)厚計算并考慮(lv)其他因素選取的(de)壁(bi)厚可保證壓(ya)(ya)力(li)管(guan)道(dao)的(de)強度在(zai)內壓(ya)(ya)下(xia)不會(hui)失效。有時還要考慮(lv)外壓(ya)(ya)工況(kuang)下(xia),特(te)別是(shi)大口徑(jing)薄壁(bi)管(guan)道(dao),應校(xiao)核管(guan)道(dao)的(de)壁(bi)厚或(huo)許(xu)用外壓(ya)(ya),確保管(guan)道(dao)剛度和安全運行。


(1)ASME B31.3對(dui)直管外壓下壁厚計(ji)算和加(jia)強圈(quan)要求,應符合ASME規(gui)范第VII 卷第1冊UG-28。


(2)GB/T 20801對直(zhi)管的(de)外(wai)(wai)壓(真空)設計(ji)(ji)是按GB/T 150。同(tong)時對L/T≥25且D/T。≥65,當設計(ji)(ji)溫(wen)度不超過300℃時,可(ke)簡(jian)化公式(3.3.9)計(ji)(ji)算許(xu)用(yong)外(wai)(wai)壓。GB/T 20801簡(jian)化的(de)許(xu)用(yong)外(wai)(wai)壓計(ji)(ji)算公式和GB/T 150的(de)計(ji)(ji)算結果是一(yi)致的(de)。ASME 規范第VII卷第1冊UG-28在(zai)相同(tong)條件下也(ye)可(ke)得(de)出相同(tong)得(de)結果。


(3)如果(guo)許用外壓不滿(man)足(zu)設(she)計(ji)條(tiao)件,可按GB/T 150或ASME 規范第VII卷第1冊UG-29、UG-30設(she)計(ji)加強圈(quan)。




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