有的不銹鋼管(guan)道設計壓力超過了普通規范的要求,如本書第一章所述,SH/T 3059適用于設計壓力不大于35MPa的管道系統,GB50316適用于設計壓力不大于42MPa的管道系統。對于設計壓力超過35MPa或42MPa等較高壓力不銹鋼管道的壁厚如何計算?


(1)我國化(hua)工(gong)行業標準HG/T 20256《化(hua)工(gong)高壓(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)道通用(yong)技術規范》,管(guan)(guan)(guan)道分為A、H兩個系(xi)列(lie)。A系(xi)列(lie)管(guan)(guan)(guan)道適(shi)用(yong)于(yu)壓(ya)(ya)(ya)力(li)等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)化(hua)工(gong)高壓(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)道的(de)設(she)計(ji)(ji)、制造和(he)施工(gong);H系(xi)列(lie)管(guan)(guan)(guan)道適(shi)用(yong)于(yu)壓(ya)(ya)(ya)力(li)等級PN160、PN220、PN260、PN320 高壓(ya)(ya)(ya)氫氮氣合成和(he)尿素裝(zhuang)置的(de)高壓(ya)(ya)(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)道的(de)設(she)計(ji)(ji)、制造和(he)施工(gong)。


  高壓(ya)不銹鋼管(guan)道(dao)材(cai)料許用應(ying)力(li)(li)應(ying)按現行(xing)國家(jia)標準GB/T 20801.2《壓(ya)力(li)(li)管(guan)道(dao)規(gui)范 工業管(guan)道(dao)第2部(bu)分:材(cai)料》的(de)有關規(gui)定取值(zhi)。高壓(ya)管(guan)道(dao)用鍛件(jian)材(cai)料許用應(ying)力(li)(li)應(ying)按現行(xing)國家(jia)標準GB/T150.2《壓(ya)力(li)(li)容器 第2部(bu)分:材(cai)料》的(de)有關規(gui)定取值(zhi)。


  A系(xi)列(lie)的彎管和H系(xi)列(lie)的彎管、焊接三通、透鏡墊及采用螺紋(wen)法蘭連接的直管,其原材料所用高壓管子的壁厚宜為正(zheng)偏差。


  高壓法蘭和法蘭蓋應采用(yong)(yong)鍛(duan)件(jian)制造,鍛(duan)件(jian)級別不(bu)得低(di)于行業標準NB/T 47008《承壓設(she)備用(yong)(yong)碳素鋼(gang)(gang)和合金(jin)鋼(gang)(gang)鍛(duan)件(jian)》、NB/T 47009《低(di)溫承壓設(she)備用(yong)(yong)低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)鍛(duan)件(jian)》和NB/T 47010《承壓設(she)備用(yong)(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和耐熱鋼(gang)(gang)鍛(duan)件(jian)》規定(ding)的Ⅲ級。


(2)超高(gao)壓(ya)(ya)不銹鋼管道(dao)(dao)的壁厚計(ji)算可依(yi)據ASME B31.3《工藝管道(dao)(dao)》(第IX章高(gao)壓(ya)(ya)管道(dao)(dao)規定高(gao)壓(ya)(ya)指的是超過ASME B16.5的PN420(CL2500)額定級,規定設計(ji)溫度和材料組別所允許的壓(ya)(ya)力(li))。


   高于(yu)在對(dui)(dui)應(ying)溫度下(xia)設計壓力的壓力偏差,對(dui)(dui)任何管道(dao)系統都是(shi)不允許的。卸壓時的累積除外。


 ①. 管道直管段所需壁厚應按式(3.3.37)確定。


式 37.jpg



對于螺紋組(zu)件,應采用公稱螺紋深(shen)度(ASME B1.20.1中的(de)h或相(xiang)當者),但對直螺紋接頭(tou),如下列(lie)情(qing)況(kuang)符合,則外螺紋槽深(shen)度無需考慮:


   a. 螺紋槽深度≤20%壁厚的;


   b. 動外徑與內(nei)徑比D/d>1.1;


   c. 內螺紋連接提供足(zu)夠的補(bu)強;


   d. 螺紋加上退刀部分長度超(chao)出補強的距離≤管道的公稱壁厚。


  藉連接而(er)獲得的(de)足(zu)夠補強(qiang)定義(yi)是:為保證接頭的(de)靜爆破壓力≥管道無螺紋部分的(de)爆破強(qiang)度所需(xu)的(de)補強(qiang)是否足(zu)夠,應按(an)要求驗證。


 ③. 超高壓(ya)內壓(ya)直管的壁厚計(ji)算


   內壓設(she)計(ji)壁(bi)厚t應不小于按(an)(an)具(ju)體規定外(wai)徑(jing)和最小壁(bi)厚管道(dao)的式(3.3.38)計(ji)算的厚度(du)或按(an)(an)具(ju)有規定內徑(jing)和最小壁(bi)厚管道(dao)的式(3.3.39)計(ji)算的厚度(du)。


 ④. 超(chao)高壓外壓直管的壁厚計算


    對于(yu)D/t<3.33的(de)管(guan)道(dao)(dao),若管(guan)道(dao)(dao)至少一(yi)端暴露在完全的(de)外壓(ya)中而產生軸向外壓(ya)應(ying)(ying)力(li)者,外壓(ya)直(zhi)管(guan)壓(ya)力(li)設計厚(hou)(hou)度(du)應(ying)(ying)按高壓(ya)內(nei)壓(ya)直(zhi)管(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)計算(suan)公式確定。對D/t≥3.33和D/t<3.33兩端都不(bu)承(cheng)(cheng)受外壓(ya)的(de)管(guan)道(dao)(dao),其壓(ya)力(li)設計壁(bi)厚(hou)(hou)應(ying)(ying)按ASMEB31.3普通壓(ya)力(li)承(cheng)(cheng)受外壓(ya)的(de)直(zhi)管(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)計算(suan)公式確定,但應(ying)(ying)力(li)值(zhi)應(ying)(ying)取自 ASME B31.3表K-1。


 ⑤. 超高壓管(guan)道材料的一些特(te)殊(shu)要求(qiu)


    不允(yun)許(xu)使用球墨鑄鐵或(huo)其他鑄鐵。鍍鋅材料不允(yun)許(xu)用于(yu)受(shou)(shou)壓組件,也(ye)不能(neng)用焊接方法(fa)連接到受(shou)(shou)壓組件上去。


 ⑥. 超高壓管道(dao)無損檢測的一些特殊(shu)要(yao)求


    所有環縫(feng)、縱縫(feng)和支管(guan)連(lian)接焊縫(feng)均應按規定100%檢查(cha)(cha)。超聲波檢查(cha)(cha)不(bu)應代替射線照相檢查(cha)(cha),但可作為其補充。


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有(you)超高壓(ya)管(guan)道(dao)設(she)(she)(she)計的要求(qiu)。如果是油井(jing)超高壓(ya)管(guan)道(dao),也可參考API 6A《井(jing)口裝(zhuang)(zhuang)置和采油樹設(she)(she)(she)備規范》和GB/T 22513《石油天然氣工業鉆井(jing)和采油設(she)(she)(she)備井(jing)口裝(zhuang)(zhuang)置和采油樹》等標(biao)準來計算。






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