有的不銹鋼管道設計壓力超過了普通規范的要求,如本書第一章所述,SH/T 3059適用于設計壓力不大于35MPa的管道系統,GB50316適用于設計壓力不大于42MPa的管道系統。對于設計壓力超過35MPa或42MPa等較高壓力不銹鋼管道的壁厚如何計算?
(1)我國化(hua)(hua)工(gong)行業標準HG/T 20256《化(hua)(hua)工(gong)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)管(guan)道通用技術規范》,管(guan)道分為A、H兩個系(xi)列。A系(xi)列管(guan)道適用于壓(ya)(ya)力等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用化(hua)(hua)工(gong)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)管(guan)道的(de)設計(ji)、制(zhi)造和施工(gong);H系(xi)列管(guan)道適用于壓(ya)(ya)力等級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氫(qing)氮氣合(he)成(cheng)和尿素裝置的(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)道的(de)設計(ji)、制(zhi)造和施工(gong)。
高(gao)壓不銹鋼管(guan)道(dao)材料許用(yong)應力應按(an)現行(xing)國家(jia)(jia)標(biao)準GB/T 20801.2《壓力管(guan)道(dao)規范 工業管(guan)道(dao)第(di)2部分:材料》的有(you)(you)關(guan)規定(ding)取值(zhi)。高(gao)壓管(guan)道(dao)用(yong)鍛件材料許用(yong)應力應按(an)現行(xing)國家(jia)(jia)標(biao)準GB/T150.2《壓力容(rong)器 第(di)2部分:材料》的有(you)(you)關(guan)規定(ding)取值(zhi)。
A系列的彎管和(he)H系列的彎管、焊(han)接(jie)三通、透(tou)鏡(jing)墊(dian)及(ji)采用(yong)螺紋法蘭連接(jie)的直管,其原材(cai)料所用(yong)高壓(ya)管子(zi)的壁厚(hou)宜為正偏(pian)差(cha)。
高壓(ya)法蘭(lan)和法蘭(lan)蓋應采用(yong)鍛件(jian)(jian)制造,鍛件(jian)(jian)級別不(bu)得低于行業標準NB/T 47008《承(cheng)壓(ya)設(she)備(bei)用(yong)碳(tan)素鋼(gang)和合金鋼(gang)鍛件(jian)(jian)》、NB/T 47009《低溫(wen)承(cheng)壓(ya)設(she)備(bei)用(yong)低合金鋼(gang)鍛件(jian)(jian)》和NB/T 47010《承(cheng)壓(ya)設(she)備(bei)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)和耐熱鋼(gang)鍛件(jian)(jian)》規定的Ⅲ級。
(2)超(chao)高壓不銹鋼管道的壁厚計算可依據ASME B31.3《工藝管道》(第IX章高壓管道規定(ding)高壓指的是(shi)超(chao)過ASME B16.5的PN420(CL2500)額定(ding)級,規定(ding)設計溫度和材料組(zu)別所允許(xu)的壓力)。
高于在對(dui)應(ying)溫度下設計壓(ya)力(li)的壓(ya)力(li)偏差,對(dui)任何(he)管道系統(tong)都(dou)是不允許的。卸壓(ya)時的累(lei)積(ji)除外。
①. 管道直管段所需壁厚應按式(3.3.37)確定(ding)。

對(dui)于螺(luo)紋(wen)組(zu)件,應采用(yong)公(gong)稱螺(luo)紋(wen)深度(ASME B1.20.1中的(de)h或(huo)相(xiang)當(dang)者),但對(dui)直(zhi)螺(luo)紋(wen)接頭,如下列(lie)情況符合,則(ze)外螺(luo)紋(wen)槽(cao)深度無(wu)需(xu)考慮(lv):
a. 螺紋槽深度≤20%壁(bi)厚的;
b. 動外徑與內徑比D/d>1.1;
c. 內螺紋連(lian)接提供(gong)足(zu)夠的(de)補(bu)強(qiang);
d. 螺(luo)紋加上退刀部分長(chang)度超出(chu)補(bu)強的距離≤管(guan)道的公稱壁厚。
藉連(lian)接(jie)而獲得的足夠補強定義是:為保證接(jie)頭的靜爆(bao)破(po)壓力≥管道無螺紋部分的爆(bao)破(po)強度所需的補強是否(fou)足夠,應按要求驗證。
③. 超高壓內壓直管的(de)壁(bi)厚計算
內壓設計壁(bi)厚t應不小(xiao)于按具體規定(ding)(ding)外徑和最小(xiao)壁(bi)厚管道的式(3.3.38)計算的厚度或按具有規定(ding)(ding)內徑和最小(xiao)壁(bi)厚管道的式(3.3.39)計算的厚度。
④. 超高壓(ya)外壓(ya)直管的壁厚(hou)計算(suan)
對于D/t<3.33的(de)管道,若管道至少一端暴露在(zai)完全的(de)外(wai)壓(ya)(ya)(ya)中而產生(sheng)軸(zhou)向(xiang)外(wai)壓(ya)(ya)(ya)應(ying)(ying)力(li)者,外(wai)壓(ya)(ya)(ya)直管壓(ya)(ya)(ya)力(li)設計(ji)(ji)厚(hou)度應(ying)(ying)按(an)高壓(ya)(ya)(ya)內(nei)壓(ya)(ya)(ya)直管壁厚(hou)計(ji)(ji)算公式確定。對D/t≥3.33和D/t<3.33兩端都不(bu)承受外(wai)壓(ya)(ya)(ya)的(de)管道,其壓(ya)(ya)(ya)力(li)設計(ji)(ji)壁厚(hou)應(ying)(ying)按(an)ASMEB31.3普(pu)通壓(ya)(ya)(ya)力(li)承受外(wai)壓(ya)(ya)(ya)的(de)直管壁厚(hou)計(ji)(ji)算公式確定,但應(ying)(ying)力(li)值應(ying)(ying)取自 ASME B31.3表K-1。
⑤. 超高(gao)壓管(guan)道材料的一些特殊要求
不(bu)允許(xu)使用(yong)球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)或其他(ta)鑄(zhu)鐵(tie)。鍍鋅材料(liao)不(bu)允許(xu)用(yong)于(yu)受壓組件,也不(bu)能用(yong)焊(han)接(jie)方法連接(jie)到受壓組件上去。
⑥. 超高壓管道無損檢測的一些(xie)特(te)殊要求
所(suo)有環縫、縱縫和(he)支管(guan)連(lian)接焊縫均(jun)應(ying)按規定100%檢(jian)查(cha)。超聲波(bo)檢(jian)查(cha)不應(ying)代替射(she)線照(zhao)相檢(jian)查(cha),但可(ke)作為(wei)其(qi)補充(chong)。
(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超(chao)高壓管道(dao)設(she)(she)計的要求。如果是油(you)井超(chao)高壓管道(dao),也可參考(kao)API 6A《井口(kou)裝(zhuang)置和(he)采油(you)樹設(she)(she)備規范》和(he)GB/T 22513《石油(you)天然氣工業鉆井和(he)采油(you)設(she)(she)備井口(kou)裝(zhuang)置和(he)采油(you)樹》等標準來計算(suan)。

