1. 材(cai)料許用應用的確定基準應符合相關標(biao)準的要求。
2. 管道組成件材(cai)料(liao)的(de)(de)許(xu)用應力(li),中國(guo)(guo)標準材(cai)料(liao)應符合(he)現行(xing)國(guo)(guo)家(jia)標準的(de)(de)有關(guan)規定(ding);美國(guo)(guo)標準材(cai)料(liao)應符合(he)ASME B31的(de)(de)有關(guan)規定(ding)。
3. 管(guan)道柔性設計的應(ying)力(li)限(xian)制應(ying)符合相關標準的有(you)關規定。
4. 持續荷載的計算應力應符合下列要求:
①. 管道(dao)組成件的厚度及補強計(ji)算滿足規范的要求,則由于內壓所產生的應力(li)應認為是安全的。
②. 管道組成件(jian)的(de)厚度及(ji)穩(wen)定(ding)性計算滿足規范的(de)要求,則由(you)于(yu)外壓所(suo)產生(sheng)的(de)應(ying)力應(ying)認為(wei)是安全的(de)。
③. 管道中由于壓力、重力和其他持續荷載所產生的縱向應力之和σL,不應超過材料在預計最高溫度下的許用應力[σ]h。
5. 計算的最(zui)大位移(yi)應(ying)力范圍應(ying)符合下列要求,與(yu)ASME B31.3一致:
6. 許用位移應力范圍計算(suan)應符合(he)下列(lie)要求:
①. 對于鑄件,熱態及冷態下的許用應力應計入鑄件質量系數Ec。對縱向焊接接頭,熱態及冷態下的許用應力([σ]c及[σ]h)不需乘焊接接頭系數Ej。
②. 管道位移應力范圍減(jian)小系數(shu)(shu)f主要(yao)用于(yu)耐蝕(shi)性良(liang)好的(de)管道,在主應力循環數(shu)(shu)高的(de)地方,應采(cai)用抗(kang)腐蝕(shi)的(de)材料。
7. 偶然(ran)荷載(zai)與持續荷載(zai)產生(sheng)的應力(li)應按下(xia)列要求:
①. 管道在工作狀態下,受(shou)到內(nei)壓(ya)、自重(zhong)、其他持(chi)續荷載和(he)偶然荷載所產生(sheng)的(de)縱向應力之和(he),應符合下式規定,且式中應力增大(da)系(xi)數i的(de)0.75倍的(de)值不得小于1。
在(zai)操作條件下的(de)壓力(li)(li)、重力(li)(li)及(ji)其他持續荷(he)(he)(he)載(zai)產生的(de)縱向應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與風荷(he)(he)(he)載(zai)或地震(zhen)荷(he)(he)(he)載(zai)等臨(lin)時荷(he)(he)(he)載(zai)產生的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)組(zu)合,不應(ying)(ying)(ying)大于現行國家標準規定(ding)的(de)材料(liao)許用應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)1.33倍(bei);進行應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)組(zu)合時,風荷(he)(he)(he)載(zai)和(he)地震(zhen)荷(he)(he)(he)載(zai)不應(ying)(ying)(ying)同時考(kao)慮。
②. 在試驗(yan)條件下(xia)所產生的應力可不受(shou)持(chi)續荷載及最大位移應力范圍的限制,可不計入其他(ta)臨(lin)時性荷載。
除另(ling)有規定外,在(zai)系統壓力(li)(li)試(shi)(shi)驗下(xia)管(guan)道中產生的(de)(de)應(ying)力(li)(li),不應(ying)超過管(guan)道在(zai)該試(shi)(shi)驗溫(wen)度下(xia)許用應(ying)力(li)(li)的(de)(de)1.5倍,并不考(kao)慮風荷(he)載、地震荷(he)載等臨時荷(he)載的(de)(de)影響。
③. 地(di)震烈度在9度及以上(shang)時(shi),應(ying)進行地(di)震驗(yan)算(suan)。
8. 管道運行中的壓力和溫度的允許變動范圍應符合下列規定:
金屬管道在運行中其壓力(li)、溫度或兩者同時發(fa)生非經常性的(de)變(bian)動,且下列所有(you)規(gui)定都能(neng)滿足(zu)時,應(ying)認為(wei)在允(yun)許(xu)的(de)范圍內。否則,必須按(an)照(zhao)壓力(li)-溫度變(bian)動過程(cheng)中耦合(he)時最嚴重工況下的(de)設計條(tiao)件確定。
①. 沒有鑄鐵或(huo)其他非(fei)塑性金屬(shu)的受壓組成件。
②. 公稱壓力產生的應(ying)力不應(ying)超過在設(she)計溫度下的屈服點。
③. 縱向(xiang)應(ying)(ying)力(li)不應(ying)(ying)超過本規范規定的極限(xian)。
④. 在管道(dao)壽(shou)命內,超過設(she)計(ji)條件的(de)壓(ya)力(li)-溫度變動的(de)總次數不(bu)應(ying)超過1000次。
⑤. 在任何情況下,最高(gao)變動壓(ya)力(li)不應超過管(guan)道的試驗壓(ya)力(li)。
⑥. 超(chao)過設計條件的非經常性變動應符合下列限(xian)制之一。
允(yun)許(xu)超過壓力值或提(ti)高溫度的程度相當于允(yun)許(xu)提(ti)高許(xu)用應(ying)力值,其規定如下:
一次變(bian)動持(chi)續時間不超過(guo)(guo)10h,且每年累計不超過(guo)(guo)100h時,許用(yong)應力提高不得超過(guo)(guo)33%。
一次變(bian)動持續時間不超(chao)過50h,且每年累計不超(chao)過500h時,許用應力提高不得超(chao)過20%。
⑦. 持續的和周(zhou)期性的變(bian)動對系統中所有(you)組成件的工作性能無影(ying)(ying)響。如壓力(li)變(bian)動對閥座等部(bu)件的密封無影(ying)(ying)響。
⑧. 變動后的(de)溫(wen)度不應(ying)低于規(gui)范中規(gui)定的(de)最低使用(yong)溫(wen)度。
對(dui)于(yu)非金屬(shu)襯里管道,壓力(li)和溫(wen)度允許的(de)變動值,應在取得成功的(de)使用(yong)經(jing)驗或經(jing)過試驗證實可(ke)靠(kao)時,方可(ke)使用(yong)。
9. 對于動力管(guan)(guan)道,一般遵循DL/T 5054《火力發電廠汽(qi)水管(guan)(guan)道設計(ji)規(gui)范(fan)》、ASMEB31.1《動力管(guan)(guan)道》、EN 10216《承壓設備(bei)用無縫鋼管(guan)(guan)》等規(gui)范(fan)的要求(qiu)。許用應力要求(qiu)與工(gong)藝管(guan)(guan)道、工(gong)業管(guan)(guan)道有(you)些不同。
除延伸率大(da)于等于30%的(de)奧氏體不銹鋼和(he)鎳基合金外,管(guan)子與管(guan)件用鋼材的(de)許用應(ying)力(li)應(ying)根據鋼材的(de)強(qiang)度特性取下列三項中的(de)最小(xiao)值:
10. 對于公(gong)用管道(dao),在我國一般遵循GB/T 38942《壓力管道(dao)規范 公(gong)用管道(dao)》等規范的要求(qiu)。許用應(ying)力要求(qiu)與式(1.7.5)相同(tong)。
11. 對(dui)于(yu)長輸(shu)(shu)管(guan)(guan)道(dao),一般遵循GB/T 34275《壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)規(gui)范(fan)(fan) 長輸(shu)(shu)管(guan)(guan)道(dao)》、GB 50251《輸(shu)(shu)氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)工程(cheng)設(she)計(ji)(ji)規(gui)范(fan)(fan)》、GB50253《輸(shu)(shu)油管(guan)(guan)道(dao)工程(cheng)設(she)計(ji)(ji)規(gui)范(fan)(fan)規(gui)范(fan)(fan)》、ASME B31.4《液態(tai)烴和其他液體(ti)管(guan)(guan)線輸(shu)(shu)送系(xi)統》、ASME B31.8《輸(shu)(shu)氣(qi)和配氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)系(xi)統》等規(gui)范(fan)(fan)的(de)要(yao)求。
①. 輸油(you)管(guan)道直管(guan)段的許(xu)用應力應符(fu)合下列要求。
a. 線路(lu)段(duan)許用(yong)應力要(yao)求
b. 輸油站內管道的(de)許用(yong)應力應按(an)GB50253的(de)規定選(xuan)取(qu)。
c. 對于舊鋼管(guan),如有出廠(chang)證明(ming)及制造(zao)標準(zhun)資(zi)料,經(jing)材(cai)料性能檢驗及試(shi)壓(ya)合格(ge)后,可按式(1.7.6)計算許用(yong)應力。
d. 對(dui)于(yu)為了(le)達到(dao)規定的(de)(de)最(zui)低屈服強(qiang)度要求(qiu)而進行過冷(leng)加工(gong)(控(kong)軋、冷(leng)擴(kuo)),并在其后(hou)加熱至大于(yu)或等于(yu)300℃(焊接除外)的(de)(de)鋼管,其許用(yong)應力應按式(1.7.6)計算值的(de)(de)75%取值。
e. 鋼管的許(xu)用剪(jian)應力(li)不應超過其(qi)最低屈服(fu)(fu)強(qiang)度的45%;支(zhi)承(cheng)外載(zai)荷作用下的許(xu)用應力(li)(端面(mian)承(cheng)壓)不應超過其(qi)最低屈服(fu)(fu)強(qiang)度的90%。
②. 管道結(jie)構支承(cheng)固定件、結(jie)構附件和約束件所(suo)用鋼材(cai)的(de)許用拉應(ying)(ying)力和壓(ya)應(ying)(ying)力不(bu)應(ying)(ying)超過(guo)(guo)其最低屈服(fu)強度(du)(du)的(de)60%;許用剪應(ying)(ying)力不(bu)應(ying)(ying)超過(guo)(guo)其最低屈服(fu)強度(du)(du)的(de)45%;支承(cheng)應(ying)(ying)力(端面(mian)承(cheng)壓(ya))不(bu)應(ying)(ying)超過(guo)(guo)其最低屈服(fu)強度(du)(du)的(de)90%。
③. 管道(dao)及(ji)管件強度驗算(suan)的應(ying)力限用值應(ying)符(fu)合下列規(gui)定:
a. 根(gen)據設計(ji)內壓力(li)計(ji)算出的(de)應力(li)值不應超過鋼管的(de)許用應力(li);
b. 對(dui)于輸送加熱油品(pin)的(de)管(guan)道,當(dang)(dang)管(guan)道軸向受約(yue)束時,其當(dang)(dang)量應(ying)力不得超過鋼管(guan)最(zui)低(di)屈服強度的(de)90%;當(dang)(dang)管(guan)道軸向不受約(yue)束時,熱脹當(dang)(dang)量應(ying)力不得超過鋼管(guan)的(de)許(xu)用應(ying)力;
c. 架空結構構件的強度(du)驗算應符(fu)合GB50459的規定。
④. 管(guan)道(dao)及管(guan)件由于永久載荷(he)、可(ke)變載荷(he)所產生(sheng)的軸向應力(li)之和,不應超過鋼管(guan)的最低屈服強度(du)的80%,但不應將地震(zhen)作用和風載荷(he)同時(shi)計入。
⑤. 跨越(yue)管段鋼管許用應(ying)力應(ying)按(an)式(shi)(1.7.7)計算: