①. 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)及管(guan)件(jian)壁(bi)厚(hou)的確(que)定(ding),一般由(you)工(gong)藝提(ti)出(chu)操(cao)作工(gong)況條件(jian),經管(guan)道(dao)設計(ji)計(ji)算后,提(ti)交“管(guan)道(dao)壁(bi)厚(hou)計(ji)算表(biao)”,由(you)管(guan)道(dao)設計(ji)圓整并選擇標準(zhun)的管(guan)道(dao)壁(bi)厚(hou)(特殊材質(zhi)管(guan)子(zi)壁(bi)厚(hou)除(chu)外(wai))。


  內壓直(zhi)管金(jin)屬直(zhi)管的(de)壁厚(hou)(hou)(hou)計(ji)算在GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等規范均有介紹(shao)。地上管道的(de)壁厚(hou)(hou)(hou)一般按(an)環向應力設(she)計(ji),與地下管道的(de)壁厚(hou)(hou)(hou)設(she)計(ji)方法相同。



  承受外壓(ya)(ya)的直管厚度和加(jia)強要(yao)求,應符合現行(xing)國(guo)家標準GB150《壓(ya)(ya)力容器》的規定(ding)。


  國內標(biao)(biao)準常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)鋼(gang)管和(he)(he)鋼(gang)板的(de)許(xu)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)應力由(you)GB50316-2000中(zhong)表A.0.1和(he)(he)表A.0.2中(zhong)取(qu)值(zhi)。美標(biao)(biao)標(biao)(biao)準常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)鋼(gang)管和(he)(he)鋼(gang)板的(de)許(xu)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)應力由(you)ASME B31.3中(zhong)表A-1中(zhong)取(qu)值(zhi);用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于高壓蒸汽的(de)管道(dao),其鋼(gang)管和(he)(he)鋼(gang)板的(de)許(xu)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)應力由(you) ASME B31.1中(zhong)表A-1、A-2、A-3中(zhong)取(qu)值(zhi)。


②. 各種(zhong)工況(kuang)下鋼(gang)管(guan)及(ji)鋼(gang)制管(guan)件(jian)的最小厚度應滿足以(yi)下要求(qiu)。


  a. 管子壁厚不應小于:按規定計算的壁厚;按D0 / 150(D0 管子外徑,mm)確定的管子壁厚。最小選用壁厚應符合表16.31要求。


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  b. 劇烈循環條件(jian)(jian)或(huo)A1類流(liu)體(ti)的管(guan)道,采(cai)用不銹鋼管(guan)子及對(dui)焊管(guan)件(jian)(jian)時(shi),不應小于(yu)表16.32所(suo)列的厚度。


  c. 外(wai)螺紋的鋼管和外(wai)螺紋鋼管件的最小厚度(du)應(ying)按表16.33的規定。


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  d. 內螺紋管(guan)件及承插焊管(guan)件的厚度(du)應(ying)符合(he)現行國家標準的規定。


  e. 選用(yong)(yong)(yong)低(di)壓(ya)(ya)流(liu)(liu)體(ti)輸送(song)用(yong)(yong)(yong)焊(han)接(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)系列厚(hou)度(du)及現(xian)行(xing)國家(jia)標準號應按現(xian)行(xing)國家(jia)標準GB/T3092《低(di)壓(ya)(ya)流(liu)(liu)體(ti)輸送(song)用(yong)(yong)(yong)焊(han)接(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)》及GB/T 3091《低(di)壓(ya)(ya)流(liu)(liu)體(ti)輸送(song)用(yong)(yong)(yong)鍍鋅(xin)焊(han)接(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)》中的(de)加厚(hou)管(guan)(guan)子(zi),可用(yong)(yong)(yong)于輸送(song)設計(ji)壓(ya)(ya)力(li)小于或等于1.6MPa和設計(ji)溫度(du)在0~200℃的(de)C類流(liu)(liu)體(ti)。普通厚(hou)度(du)的(de)管(guan)(guan)子(zi)僅(jin)用(yong)(yong)(yong)于D類流(liu)(liu)體(ti)。


③. 工(gong)業管道壁厚等(deng)級的確(que)定方法


   按上述的管(guan)道壁(bi)厚方法計算值(zhi)先(xian)按四舍五入的原(yuan)則(ze)進行圓整(zheng),然后查相應的應用標準,與計算值(zhi)最接近且(qie)稍(shao)高的對應壁(bi)厚就(jiu)是該管(guan)道的公稱壁(bi)厚。有對應管(guan)子(zi)表號(hao)時,就(jiu)用管(guan)子(zi)表號(hao)表示(shi);無對應管(guan)子(zi)表號(hao)時,就(jiu)用壁(bi)厚值(zhi)表示(shi)。管(guan)子(zi)表號(hao)或壁(bi)厚值(zhi)所表示(shi)的參數就(jiu)是該管(guan)道的公稱壁(bi)厚等(deng)級。


   對于(yu)不宜(yi)靠用標(biao)準中(zhong)公(gong)稱(cheng)壁厚的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao),例(li)如(ru)(ru)管(guan)道(dao)(dao)應力不允(yun)許(xu)有(you)太(tai)大壁厚的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)元件,大批量同規格的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)元件,由(you)昂貴材料制造的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)元件等,其壁厚等級應按計(ji)算值就近圓整(zheng)取值。管(guan)道(dao)(dao)上其他(ta)組(zu)成件(如(ru)(ru)彎(wan)頭、三通、異徑管(guan)、封頭等),也以上述確定的(de)(de)數字或代號(hao)表(biao)示其公(gong)稱(cheng)壁厚等級,并由(you)此確定它們(men)與管(guan)子是(shi)等強度(du)的(de)(de)。


④. 管道器(qi)材受壓元件的壁厚選用,應符合下(xia)列要求;


   管道器材受(shou)壓元件的最小壁(bi)厚(hou)應考慮腐蝕、浸蝕、磨(mo)損、負偏差及(ji)螺紋或(huo)開(kai)槽深度裕量;按強(qiang)度計算管道器材受(shou)壓元件壁(bi)厚(hou)時(shi),應考慮由(you)于支撐(cheng)、結(jie)冰(bing)、回填土等附(fu)加(jia)載荷的影響,當(dang)由(you)此增加(jia)的壁(bi)厚(hou)產(chan)生過大(da)的局部應力(li)和在(zai)結(jie)構上無法(fa)解(jie)決時(shi),應通(tong)過附(fu)加(jia)支撐(cheng)、拉桿等不增加(jia)壁(bi)厚(hou)的措施來保證其強(qiang)度。



工程應(ying)用:某蒸汽管子壁(bi)厚計算實例


某蒸(zheng)汽管道(dao),設計(ji)壓力為(wei)3.0MPa,設計(ji)溫度為(wei)350℃,欲(yu)選用(yong)外徑為(wei)219mm的無縫鋼(gang)管,求管材(cai)(cai)的壁厚(管材(cai)(cai)的材(cai)(cai)質(zhi)為(wei)20優(you)質(zhi)碳(tan)素(su)鋼(gang),許用(yong)應力為(wei)90MPa,附加(jia)厚度規定采用(yong)2mm)。


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工程應用:某蒸汽管道壁厚強度的(de)驗算


某蒸汽管道為325mm×8mmm,蒸汽壓力為2.5Ma,需(xu)驗算管子壁厚是否(fou)符合強度要求(許用應力值(zhi)為100MPa,厚度附加值(zhi)采用2.0mm)。


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工(gong)程應用(yong):某已用(yong)多年(nian)彎頭壁厚的核算


  某兩(liang)相流管(guan)道219mm×6mnm,設(she)計壓力p=3.8MPa,設(she)計溫度t=250℃,在(zai)投運若干年后,檢修時發現各彎頭外弧側壁(bi)厚因沖(chong)刷減薄(bo)了(le)0.5mm,問:是(shi)否可(ke)繼續使(shi)用?


  查閱(yue)技術(shu)文件(jian)檔(dang)案(an)資料,這批彎(wan)(wan)(wan)(wan)頭(tou)是由(you)無(wu)縫(feng)鋼管彎(wan)(wan)(wan)(wan)制(zhi)的(de)PN4.0熱壓(ya)彎(wan)(wan)(wan)(wan)頭(tou),材質20g,DN200,外徑和(he)壁厚為$219mm X6mnm,彎(wan)(wan)(wan)(wan)頭(tou)外弧、內弧和(he)左右兩側各(ge)點實測最小壁厚為6mm,彎(wan)(wan)(wan)(wan)曲(qu)半(ban)徑R=305mm


  根據附錄(lu)查(cha)得鋼材2在250℃的許用應力為110MPa。許用應力修正系(xi)數(shu)n取(qu)1。溫度修正系(xi)數(shu)Y取(qu)0.4。因(yin)有(you)兩相(xiang)流動工況,附加厚度C取(qu)2。


  解(jie):由條(tiao)件知當(dang)時,直(zhi)管的計(ji)算壁厚(hou)為:


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  原彎頭的附加厚度有(you)(you)2.711mm,有(you)(you)余量,盡管因汽水沖刷減(jian)薄了0.5mm,彎頭最薄處(chu)壁厚為5.5mm,已經到達(da)最小(xiao)壁厚值(zhi),應更換新(xin)材(cai)料。



工(gong)程(cheng)應用:某(mou)三通(tong)壁厚的(de)核(he)算(suan)


  某管道設計壓(ya)力p=2.5MPa,,設計溫度t=250℃,準備采用的219mm 等徑(jing)三通,材(cai)料(liao)為20鋼(GB3087),實測(ce)該三通最(zui)小壁厚為5.8mm,需要校核計算。


  設計溫(wen)(wen)度 t=250℃,低于20鋼(gang)的最(zui)高使用(yong)溫(wen)(wen)度上(shang)限,材料為20鋼(gang)材質是可以的。根據標準查得,鋼(gang)材20鋼(gang)在250℃下的許用(yong)應力為110MPa。溫(wen)(wen)度修正系(xi)數Y選取0.4。


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  因(yin)此(ci),三通實測最小壁厚5.8mm,大于計(ji)算的(de)最小壁厚5.08mm是可行的(de)。



工程(cheng)應用(yong):某(mou)試壓用(yong)盲板最小厚度的計算


  夾(jia)在兩法蘭之間的盲板,其計算厚(hou)度可按式(shi)(16.3)確定。用(yong)整體鋼板制造時,式(shi)中焊(han)接接頭(tou)系數(shu)等于1.0。對于永(yong)久性(xing)盲板應按式(shi)(16.5)增加厚(hou)度附(fu)加量。某試(shi)壓用(yong)盲板最小厚(hou)度見表16.34。





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