管道(dao)壁厚計算(suan)方法大多等效或參照采用(yong)ASME等標準(zhun)規范體系(xi)。因國內行業(ye)分工(gong)不同(tong)導致(zhi)管道(dao)類別較多。
1. 工業管(guan)道與國外規范的比較(jiao)
GB/T 20801《壓力(li)管(guan)(guan)道規(gui)范(fan) 工(gong)(gong)業(ye)管(guan)(guan)道》因被國家安(an)全技(ji)術法規(gui)TSG D0001《壓力(li)管(guan)(guan)道安(an)全技(ji)術監(jian)察規(gui)程工(gong)(gong)業(ye)管(guan)(guan)道》引(yin)用而成為強制(zhi)標準,與常用的SH/T 3059《石油化工(gong)(gong)管(guan)(guan)道設(she)計器材(cai)選用規(gui)范(fan)》、DL/T 5054《火力(li)發電廠(chang)汽水(shui)管(guan)(guan)道設(she)計規(gui)范(fan)》、GB 50316《工(gong)(gong)業(ye)金(jin)屬管(guan)(guan)道設(she)計規(gui)范(fan)》等(deng)標準等(deng)同采用了ASME B31.3管(guan)(guan)道壁厚計算(suan)公式,計算(suan)時(shi)材(cai)料(liao)許用應力(li)取值(zhi)稍有差別。
目前ASME B31.3的有效版本在分母SE項增加了一個焊接接頭強度降(jiang)低系數,GB/T20801和SH/T3059也進行了修(xiu)改。
GB 50316 是國家強(qiang)制標(biao)準,仍然有效,將(jiang)要發布的新版規范內也將(jiang)增加焊接(jie)接(jie)頭強(qiang)度降(jiang)低系(xi)數,但其許用應力(li)取(qu)值(zhi)偏(pian)保守。
動力管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)規范ASME B31.1 僅對(dui)(dui)焊(han)(han)接鋼管(guan)(guan)(guan)而不對(dui)(dui)無縫鋼管(guan)(guan)(guan)增加焊(han)(han)接接頭強度降低系數,這點與國(guo)內電力行業(ye)的(de)(de)動力管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)規范是一致的(de)(de)。DL/T 5054與現行的(de)(de)ASME B31.1是一致的(de)(de),許用應力取值(zhi)相對(dui)(dui)于ASME B31.3高,特別是無縫鋼管(guan)(guan)(guan)在蠕變(bian)溫(wen)度下的(de)(de)計算結(jie)果(guo)比工藝管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)要小得多。國(guo)內各工業(ye)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)規范因標準不同可(ke)能導致管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)壁厚計算和取值(zhi)結(jie)果(guo)完(wan)全(quan)不同。
2. 國內(nei)工業管(guan)道規(gui)范和(he)長輸管(guan)道、公(gong)用管(guan)道規(gui)范的比較(jiao)
GB 50253《輸油管(guan)道設計規(gui)范》、GB 50251《輸氣管(guan)道設計規(gui)范》主(zhu)要參照ASME B31.4《液態烴和其(qi)他液體管(guan)線(xian)輸送系統(tong)》、ASME B31.8《輸氣和配氣管(guan)道系統(tong)》。
無(wu)論是長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)還(huan)是燃氣(qi)管(guan)(guan)(guan)道(dao),均引(yin)入了設計(ji)系數的概念(nian)。因(yin)(yin)長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)和燃氣(qi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)許用應力取(qu)值(zhi)相對較高(gao)且不(bu)考(kao)慮腐(fu)蝕裕度(因(yin)(yin)有陰極保護)和負(fu)偏差(設計(ji)系數中已考(kao)慮)等厚(hou)度附加(jia)(jia)量,同(tong)等條件(jian)下,長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)和公用管(guan)(guan)(guan)道(dao)的壁厚(hou)計(ji)算和取(qu)值(zhi)比工(gong)業(ye)(ye)管(guan)(guan)(guan)道(dao)要薄很多。當工(gong)業(ye)(ye)管(guan)(guan)(guan)道(dao)與(yu)長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)、公用管(guan)(guan)(guan)道(dao),或不(bu)同(tong)設計(ji)系數長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)道(dao)、公用管(guan)(guan)(guan)道(dao)之間直接(jie)(jie)焊接(jie)(jie)連接(jie)(jie)時(shi),因(yin)(yin)壁厚(hou)差異不(bu)宜直接(jie)(jie)用打破(po)口的形式(shi)連接(jie)(jie),而是要加(jia)(jia)一段(duan)過渡(du)管(guan)(guan)(guan)段(duan)。
3. 負壓工況下管道壁(bi)厚校核
上面對各種(zhong)標準規范在內壓(ya)下壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)的(de)壁厚(hou)計(ji)(ji)算進(jin)行了(le)比較分析,按內壓(ya)壁厚(hou)計(ji)(ji)算并考慮(lv)其(qi)他因(yin)素選取的(de)壁厚(hou)可(ke)保(bao)證(zheng)壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)的(de)強度(du)在內壓(ya)下不會失效(xiao)。有時還要考慮(lv)外壓(ya)工況(kuang)下,特別(bie)是大(da)口徑薄壁管(guan)(guan)道(dao),應校核管(guan)(guan)道(dao)的(de)壁厚(hou)或許用外壓(ya),確保(bao)管(guan)(guan)道(dao)剛(gang)度(du)和(he)安全運行。
(1)ASME B31.3對(dui)直管外壓下壁厚計算和加強(qiang)圈要求,應符合ASME規范第VII 卷第1冊UG-28。
(2)GB/T 20801對(dui)直管的外壓(ya)(ya)(真空(kong))設(she)計(ji)是按GB/T 150。同時對(dui)L/T≥25且D/T。≥65,當設(she)計(ji)溫度不超過300℃時,可(ke)(ke)簡(jian)化公(gong)式(3.3.9)計(ji)算許用外壓(ya)(ya)。GB/T 20801簡(jian)化的許用外壓(ya)(ya)計(ji)算公(gong)式和GB/T 150的計(ji)算結果是一致的。ASME 規范第VII卷第1冊UG-28在相同條件下(xia)也可(ke)(ke)得出相同得結果。
(3)如果許用外壓(ya)不(bu)滿足設計(ji)(ji)條件(jian),可按GB/T 150或ASME 規范(fan)第VII卷第1冊UG-29、UG-30設計(ji)(ji)加強圈。

