管道壁厚計(ji)算方法大多等效(xiao)或參照采用ASME等標準規范(fan)體系。因國內行業分工(gong)不同(tong)導致管道類別(bie)較多。
1. 工(gong)業管道與國外規范的比較
GB/T 20801《壓(ya)力管(guan)(guan)道規(gui)范 工業管(guan)(guan)道》因(yin)被國家安全(quan)技術法規(gui)TSG D0001《壓(ya)力管(guan)(guan)道安全(quan)技術監察規(gui)程工業管(guan)(guan)道》引用而成為強制標(biao)準(zhun),與常用的SH/T 3059《石油(you)化工管(guan)(guan)道設(she)計(ji)器材(cai)選(xuan)用規(gui)范》、DL/T 5054《火力發電廠汽水管(guan)(guan)道設(she)計(ji)規(gui)范》、GB 50316《工業金屬管(guan)(guan)道設(she)計(ji)規(gui)范》等標(biao)準(zhun)等同采用了ASME B31.3管(guan)(guan)道壁厚(hou)計(ji)算公式,計(ji)算時材(cai)料許(xu)用應力取值稍有(you)差(cha)別。
目前ASME B31.3的有效版本在分母SE項增加了(le)一個(ge)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭強度降低系數(shu),GB/T20801和SH/T3059也進行了(le)修改。
GB 50316 是國家強(qiang)制標準,仍(reng)然有效,將要(yao)發布的(de)新版規范內也將增加焊接接頭強(qiang)度降低系數,但(dan)其(qi)許用應力取值偏(pian)保守。
動力(li)管(guan)(guan)道(dao)規(gui)范(fan)ASME B31.1 僅對焊接鋼管(guan)(guan)而(er)不對無縫鋼管(guan)(guan)增(zeng)加焊接接頭(tou)強度(du)降(jiang)低系數,這點與國(guo)內(nei)電力(li)行業的(de)(de)(de)動力(li)管(guan)(guan)道(dao)規(gui)范(fan)是(shi)(shi)一致(zhi)的(de)(de)(de)。DL/T 5054與現行的(de)(de)(de)ASME B31.1是(shi)(shi)一致(zhi)的(de)(de)(de),許用應力(li)取值(zhi)相對于(yu)ASME B31.3高,特別是(shi)(shi)無縫鋼管(guan)(guan)在(zai)蠕變溫(wen)度(du)下的(de)(de)(de)計算結果(guo)比工藝管(guan)(guan)道(dao)要小(xiao)得多。國(guo)內(nei)各(ge)工業管(guan)(guan)道(dao)規(gui)范(fan)因標準不同可能(neng)導致(zhi)管(guan)(guan)道(dao)壁厚計算和取值(zhi)結果(guo)完全不同。
2. 國內工業管(guan)(guan)道(dao)規(gui)范(fan)和長(chang)輸管(guan)(guan)道(dao)、公用管(guan)(guan)道(dao)規(gui)范(fan)的比較
GB 50253《輸(shu)油管(guan)道(dao)設計規(gui)(gui)范》、GB 50251《輸(shu)氣(qi)(qi)管(guan)道(dao)設計規(gui)(gui)范》主(zhu)要參照ASME B31.4《液態烴(jing)和其他液體(ti)管(guan)線輸(shu)送(song)系統(tong)》、ASME B31.8《輸(shu)氣(qi)(qi)和配氣(qi)(qi)管(guan)道(dao)系統(tong)》。
無論是長輸管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)還(huan)是燃氣管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),均引入了設計(ji)系(xi)數(shu)的概念。因長輸管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)和(he)(he)燃氣管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)許用(yong)應力取(qu)值(zhi)相對較高且不(bu)(bu)考慮腐蝕裕度(因有陰(yin)極(ji)保護)和(he)(he)負偏差(cha)(設計(ji)系(xi)數(shu)中已考慮)等厚度附加量,同(tong)等條件下,長輸管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)和(he)(he)公用(yong)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的壁厚計(ji)算(suan)和(he)(he)取(qu)值(zhi)比工業管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)要(yao)薄(bo)很(hen)多。當(dang)工業管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)與長輸管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)、公用(yong)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),或不(bu)(bu)同(tong)設計(ji)系(xi)數(shu)長輸管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)、公用(yong)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)之間直接(jie)焊(han)接(jie)連接(jie)時,因壁厚差(cha)異不(bu)(bu)宜直接(jie)用(yong)打破口的形式(shi)連接(jie),而是要(yao)加一段過渡管(guan)(guan)段。
3. 負壓工況下管道壁厚校核
上面(mian)對各種標(biao)準規范(fan)在內(nei)(nei)壓(ya)(ya)下壓(ya)(ya)力管(guan)道(dao)的(de)壁(bi)厚(hou)計(ji)算進行了比較(jiao)分析,按(an)內(nei)(nei)壓(ya)(ya)壁(bi)厚(hou)計(ji)算并考慮其他因素選取的(de)壁(bi)厚(hou)可保(bao)證(zheng)壓(ya)(ya)力管(guan)道(dao)的(de)強度在內(nei)(nei)壓(ya)(ya)下不會失效(xiao)。有時還要考慮外(wai)壓(ya)(ya)工況(kuang)下,特別是大口(kou)徑薄壁(bi)管(guan)道(dao),應(ying)校核(he)管(guan)道(dao)的(de)壁(bi)厚(hou)或許(xu)用外(wai)壓(ya)(ya),確保(bao)管(guan)道(dao)剛度和安全運行。
(1)ASME B31.3對直管外壓下壁厚(hou)計算和加強圈要求,應符合ASME規范第VII 卷(juan)第1冊(ce)UG-28。
(2)GB/T 20801對直管的(de)(de)(de)外(wai)壓(真空)設計(ji)是按GB/T 150。同時(shi)對L/T≥25且D/T。≥65,當設計(ji)溫度不(bu)超過300℃時(shi),可(ke)簡(jian)化公式(3.3.9)計(ji)算許(xu)用外(wai)壓。GB/T 20801簡(jian)化的(de)(de)(de)許(xu)用外(wai)壓計(ji)算公式和(he)GB/T 150的(de)(de)(de)計(ji)算結果是一致的(de)(de)(de)。ASME 規范(fan)第VII卷第1冊UG-28在相同條件下也可(ke)得出(chu)相同得結果。
(3)如(ru)果(guo)許用外(wai)壓(ya)不(bu)滿足(zu)設計條件,可按GB/T 150或(huo)ASME 規范第(di)VII卷第(di)1冊UG-29、UG-30設計加強圈。

