管(guan)(guan)道(dao)壁(bi)厚(hou)計算方法大多等(deng)效或參照(zhao)采用(yong)ASME等(deng)標準規范體系。因國內行業分(fen)工不同導致管(guan)(guan)道(dao)類別較(jiao)多。
1. 工業管(guan)道與國外規范的(de)比較
GB/T 20801《壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)規(gui)范 工業管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)》因被國家(jia)安全技(ji)術(shu)法規(gui)TSG D0001《壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)安全技(ji)術(shu)監察規(gui)程(cheng)工業管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)》引用(yong)而成(cheng)為強制標(biao)準,與常用(yong)的SH/T 3059《石(shi)油化工管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)器材(cai)選用(yong)規(gui)范》、DL/T 5054《火(huo)力發電廠汽水管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)規(gui)范》、GB 50316《工業金(jin)屬管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)規(gui)范》等標(biao)準等同采(cai)用(yong)了ASME B31.3管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)壁厚計(ji)算公式(shi),計(ji)算時(shi)材(cai)料許用(yong)應力取值稍有差別。
目前(qian)ASME B31.3的(de)有效版(ban)本(ben)在分母SE項增(zeng)加了一個焊接接頭強度降低系數(shu),GB/T20801和SH/T3059也進行了修改。
GB 50316 是國家強(qiang)制標(biao)準(zhun),仍(reng)然有(you)效(xiao),將要發布(bu)的新(xin)版規范內也將增加焊接接頭強(qiang)度(du)降低系數,但(dan)其許用(yong)應力取值(zhi)偏保守。
動(dong)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)規(gui)(gui)范(fan)ASME B31.1 僅對焊接(jie)(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)而不(bu)對無縫鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)增加焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭強(qiang)度降(jiang)低系數,這點與國內(nei)電力(li)行業的動(dong)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)規(gui)(gui)范(fan)是一致(zhi)(zhi)的。DL/T 5054與現行的ASME B31.1是一致(zhi)(zhi)的,許用應力(li)取值相對于ASME B31.3高,特別是無縫鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)在(zai)蠕變溫度下的計(ji)算結果比工藝管(guan)(guan)(guan)道(dao)要小得多。國內(nei)各(ge)工業管(guan)(guan)(guan)道(dao)規(gui)(gui)范(fan)因(yin)標準(zhun)不(bu)同可能導致(zhi)(zhi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)壁厚(hou)計(ji)算和取值結果完全(quan)不(bu)同。
2. 國內工(gong)業管道規范和長輸(shu)管道、公用管道規范的比較
GB 50253《輸(shu)油管(guan)道(dao)設計(ji)規范》、GB 50251《輸(shu)氣(qi)管(guan)道(dao)設計(ji)規范》主要參(can)照ASME B31.4《液態(tai)烴和其他(ta)液體管(guan)線輸(shu)送系統》、ASME B31.8《輸(shu)氣(qi)和配(pei)氣(qi)管(guan)道(dao)系統》。
無(wu)論是(shi)(shi)長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道還是(shi)(shi)燃氣(qi)管(guan)道,均引入了設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)系數的(de)概念。因長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道和(he)燃氣(qi)管(guan)道許(xu)用(yong)(yong)應力取值相對(dui)較(jiao)高(gao)且不考(kao)慮(lv)腐蝕裕度(du)(因有(you)陰(yin)極(ji)保護)和(he)負(fu)偏差(設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)系數中已考(kao)慮(lv))等(deng)厚(hou)度(du)附(fu)加量,同等(deng)條件(jian)下,長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道和(he)公(gong)用(yong)(yong)管(guan)道的(de)壁厚(hou)計(ji)(ji)(ji)算和(he)取值比工業(ye)管(guan)道要薄很多。當工業(ye)管(guan)道與長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道、公(gong)用(yong)(yong)管(guan)道,或不同設(she)(she)(she)計(ji)(ji)(ji)系數長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道、公(gong)用(yong)(yong)管(guan)道之間直接焊接連(lian)接時,因壁厚(hou)差異不宜直接用(yong)(yong)打破(po)口的(de)形式連(lian)接,而(er)是(shi)(shi)要加一段(duan)過(guo)渡(du)管(guan)段(duan)。
3. 負(fu)壓(ya)工況下(xia)管道壁厚校核
上面對各種標(biao)準規范在(zai)內壓(ya)下(xia)壓(ya)力管(guan)道(dao)的壁厚計算進行了比較分(fen)析,按內壓(ya)壁厚計算并(bing)考慮其他因素選取的壁厚可保證壓(ya)力管(guan)道(dao)的強度(du)在(zai)內壓(ya)下(xia)不會(hui)失(shi)效(xiao)。有時還(huan)要(yao)考慮外壓(ya)工況下(xia),特別(bie)是大口(kou)徑薄壁管(guan)道(dao),應校核管(guan)道(dao)的壁厚或許用外壓(ya),確(que)保管(guan)道(dao)剛度(du)和安全運(yun)行。
(1)ASME B31.3對直管(guan)外壓下壁厚計算和加強圈要求,應符合ASME規范第VII 卷第1冊UG-28。
(2)GB/T 20801對直管的外壓(ya)(真空)設計(ji)(ji)是(shi)按GB/T 150。同時對L/T≥25且(qie)D/T。≥65,當設計(ji)(ji)溫度不超過300℃時,可簡化公式(shi)(3.3.9)計(ji)(ji)算(suan)許用外壓(ya)。GB/T 20801簡化的許用外壓(ya)計(ji)(ji)算(suan)公式(shi)和GB/T 150的計(ji)(ji)算(suan)結果是(shi)一(yi)致的。ASME 規范(fan)第(di)VII卷第(di)1冊UG-28在(zai)相同條(tiao)件下也(ye)可得出相同得結果。
(3)如果許用(yong)外壓不(bu)滿足設(she)計條(tiao)件,可按GB/T 150或ASME 規(gui)范第(di)VII卷第(di)1冊UG-29、UG-30設(she)計加強圈(quan)。