有的不銹(xiu)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)工行業標準HG/T 20256《化(hua)(hua)工高(gao)(gao)壓(ya)管道(dao)通(tong)用(yong)技(ji)術規范(fan)》,管道(dao)分為A、H兩個(ge)系列(lie)。A系列(lie)管道(dao)適(shi)用(yong)于壓(ya)力(li)等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通(tong)用(yong)化(hua)(hua)工高(gao)(gao)壓(ya)管道(dao)的(de)(de)設計、制(zhi)造(zao)和(he)(he)施工;H系列(lie)管道(dao)適(shi)用(yong)于壓(ya)力(li)等級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)(gao)壓(ya)氫氮(dan)氣合成和(he)(he)尿素裝(zhuang)置的(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)不銹(xiu)鋼管道(dao)的(de)(de)設計、制(zhi)造(zao)和(he)(he)施工。


  高壓不銹(xiu)鋼管(guan)道材料(liao)許用(yong)應(ying)力(li)應(ying)按(an)(an)現行國家標(biao)準(zhun)GB/T 20801.2《壓力(li)管(guan)道規范 工業管(guan)道第2部(bu)分(fen):材料(liao)》的(de)有(you)關(guan)規定取值。高壓管(guan)道用(yong)鍛件材料(liao)許用(yong)應(ying)力(li)應(ying)按(an)(an)現行國家標(biao)準(zhun)GB/T150.2《壓力(li)容器 第2部(bu)分(fen):材料(liao)》的(de)有(you)關(guan)規定取值。


  A系(xi)列的彎管和H系(xi)列的彎管、焊接三(san)通、透(tou)鏡墊及采用螺紋法(fa)蘭連接的直(zhi)管,其原材料所(suo)用高壓管子的壁厚宜為正偏差。


  高壓法蘭(lan)和法蘭(lan)蓋應(ying)采用(yong)(yong)(yong)鍛(duan)件(jian)(jian)制造,鍛(duan)件(jian)(jian)級別不(bu)得低(di)于行業標準(zhun)NB/T 47008《承壓設(she)備用(yong)(yong)(yong)碳素鋼(gang)(gang)和合金鋼(gang)(gang)鍛(duan)件(jian)(jian)》、NB/T 47009《低(di)溫承壓設(she)備用(yong)(yong)(yong)低(di)合金鋼(gang)(gang)鍛(duan)件(jian)(jian)》和NB/T 47010《承壓設(she)備用(yong)(yong)(yong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)和耐熱(re)鋼(gang)(gang)鍛(duan)件(jian)(jian)》規定的Ⅲ級。


(2)超高壓(ya)(ya)不(bu)銹鋼管道(dao)的(de)壁厚(hou)計算可依據ASME B31.3《工藝管道(dao)》(第IX章高壓(ya)(ya)管道(dao)規定高壓(ya)(ya)指的(de)是超過ASME B16.5的(de)PN420(CL2500)額定級,規定設(she)計溫度(du)和(he)材料組別所允許的(de)壓(ya)(ya)力)。


   高于在對應(ying)溫度(du)下設計壓力的壓力偏(pian)差(cha),對任(ren)何管道系統(tong)都是(shi)不允(yun)許的。卸壓時的累積除外。


 ①. 管(guan)道直(zhi)管(guan)段所需(xu)壁厚應按式(3.3.37)確定。


式 37.jpg



對于螺紋(wen)組件,應(ying)采(cai)用(yong)公(gong)稱(cheng)螺紋(wen)深度(du)(ASME B1.20.1中的(de)h或(huo)相當者(zhe)),但對直螺紋(wen)接頭,如(ru)下(xia)列情(qing)況符(fu)合,則外螺紋(wen)槽深度(du)無需(xu)考慮:


   a. 螺(luo)紋槽深度≤20%壁厚的;


   b. 動外徑與(yu)內徑比D/d>1.1;


   c. 內螺紋連接提供足夠(gou)的補強;


   d. 螺紋加(jia)上退刀部(bu)分長度超出補強的(de)距離≤管道(dao)的(de)公稱壁厚。


  藉連接而獲得的足(zu)夠(gou)補強定義是:為保證接頭的靜(jing)爆破壓力(li)≥管道無螺(luo)紋(wen)部分的爆破強度所需(xu)的補強是否足(zu)夠(gou),應按要求驗證。


 ③. 超(chao)高壓(ya)內壓(ya)直(zhi)管的壁厚計算


   內壓設計(ji)壁厚(hou)(hou)t應不小于按具體(ti)規定外徑和(he)最(zui)小壁厚(hou)(hou)管道的(de)(de)式(3.3.38)計(ji)算的(de)(de)厚(hou)(hou)度或按具有規定內徑和(he)最(zui)小壁厚(hou)(hou)管道的(de)(de)式(3.3.39)計(ji)算的(de)(de)厚(hou)(hou)度。


 ④. 超高壓外壓直管(guan)的壁厚計算


    對(dui)于D/t<3.33的管(guan)(guan)道(dao),若管(guan)(guan)道(dao)至少(shao)一端(duan)暴(bao)露在完全的外壓(ya)(ya)(ya)中而產生軸向外壓(ya)(ya)(ya)應力(li)者,外壓(ya)(ya)(ya)直管(guan)(guan)壓(ya)(ya)(ya)力(li)設(she)計(ji)(ji)厚度應按高壓(ya)(ya)(ya)內壓(ya)(ya)(ya)直管(guan)(guan)壁(bi)厚計(ji)(ji)算公(gong)(gong)式確定。對(dui)D/t≥3.33和(he)D/t<3.33兩端(duan)都不承(cheng)受外壓(ya)(ya)(ya)的管(guan)(guan)道(dao),其壓(ya)(ya)(ya)力(li)設(she)計(ji)(ji)壁(bi)厚應按ASMEB31.3普通壓(ya)(ya)(ya)力(li)承(cheng)受外壓(ya)(ya)(ya)的直管(guan)(guan)壁(bi)厚計(ji)(ji)算公(gong)(gong)式確定,但應力(li)值應取自(zi) ASME B31.3表K-1。


 ⑤. 超高壓管道(dao)材料的一(yi)些特(te)殊要求


    不(bu)允許(xu)使(shi)用(yong)球墨鑄(zhu)(zhu)鐵或其他(ta)鑄(zhu)(zhu)鐵。鍍(du)鋅材料不(bu)允許(xu)用(yong)于受壓組件,也不(bu)能用(yong)焊接方法連接到(dao)受壓組件上去。


 ⑥. 超高(gao)壓管道無(wu)損檢(jian)測的(de)一些特殊要求


    所有環縫(feng)(feng)、縱縫(feng)(feng)和支管(guan)連接(jie)焊縫(feng)(feng)均(jun)應按規定(ding)100%檢查(cha)(cha)。超聲(sheng)波檢查(cha)(cha)不應代替射線(xian)照相檢查(cha)(cha),但(dan)可作為其補充(chong)。


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也(ye)有超(chao)(chao)高壓(ya)(ya)管(guan)道設計的要(yao)求。如果是油(you)井(jing)超(chao)(chao)高壓(ya)(ya)管(guan)道,也(ye)可(ke)參考API 6A《井(jing)口裝置(zhi)(zhi)和采油(you)樹(shu)設備(bei)規范》和GB/T 22513《石油(you)天然氣工業鉆(zhan)井(jing)和采油(you)設備(bei)井(jing)口裝置(zhi)(zhi)和采油(you)樹(shu)》等標準來(lai)計算。






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