①. 材料的(de)許用應(ying)力
材(cai)料的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用應力(li)(li)(li)(li)是指(zhi)材(cai)料的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度指(zhi)標(biao)除(chu)以相應的(de)(de)(de)安全(quan)系數(shu)(shu)得到(dao)的(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)。材(cai)料的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)(li)學性(xing)能指(zhi)標(biao)有(you)屈(qu)服極(ji)(ji)限(xian)(xian)、強(qiang)(qiang)度極(ji)(ji)限(xian)(xian)、蠕變極(ji)(ji)限(xian)(xian)、疲(pi)勞極(ji)(ji)限(xian)(xian)等,這些指(zhi)標(biao)分(fen)別(bie)反映了(le)不(bu)同(tong)狀態下(xia)失效的(de)(de)(de)極(ji)(ji)限(xian)(xian)值(zhi)(zhi)。為了(le)保證(zheng)管(guan)道(dao)(dao)運行中的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度可靠,常(chang)將管(guan)道(dao)(dao)元(yuan)件中的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)限(xian)(xian)制在各強(qiang)(qiang)度指(zhi)標(biao)下(xia)某一(yi)值(zhi)(zhi),該(gai)數(shu)(shu)值(zhi)(zhi)即(ji)為許(xu)(xu)用應力(li)(li)(li)(li)。當(dang)管(guan)道(dao)(dao)元(yuan)件中的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)超過其(qi)許(xu)(xu)用應力(li)(li)(li)(li)值(zhi)(zhi)時,就認為其(qi)強(qiang)(qiang)度已不(bu)能得到(dao)保證(zheng)。因此說(shuo),材(cai)料的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用應力(li)(li)(li)(li)是確定管(guan)道(dao)(dao)壁厚等級的(de)(de)(de)基(ji)本(ben)參數(shu)(shu)。不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)設計(ji)標(biao)準,選取(qu)材(cai)料的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用應力(li)(li)(li)(li)值(zhi)(zhi)是不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)。對(dui)工業管(guan)道(dao)(dao),國內的(de)(de)(de)設計(ji)標(biao)準是按GB150確定的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用應力(li)(li)(li)(li)值(zhi)(zhi),ASTM材(cai)料則是取(qu)按ASME B31.3標(biao)準確定的(de)(de)(de)許(xu)(xu)用應力(li)(li)(li)(li)值(zhi)(zhi)。
②. 腐蝕余量(liang)
腐(fu)蝕余量是(shi)考慮因介質對管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)腐(fu)蝕而(er)(er)造成的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道壁(bi)厚減薄(bo),從而(er)(er)增加的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道壁(bi)厚值(zhi)。它的(de)(de)(de)大小直接影(ying)響到管(guan)(guan)道壁(bi)厚的(de)(de)(de)取值(zhi),或者說直接影(ying)響到壁(bi)厚等(deng)級的(de)(de)(de)確(que)定。許多國內外的(de)(de)(de)工程公司(si)或設計院通常都將(jiang)腐(fu)蝕余量進行分(fen)級,具體(ti)見(jian)表16.20。

③. 管子及其元件的制造壁厚偏差(cha)
管子及其元件在制造過程中,相對于其公稱壁厚(或者叫理論壁厚)都會有正、負偏差,因此在確定管子及其元件公稱壁厚時一定要考慮可能出現的負偏差值。各種鋼管標準中規定的負偏差值是不完全相同的,GB/T 8163《流體輸送用無縫鋼管》、GB/T 14976《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》規定的壁厚偏差值見表16.21。

④. 焊(han)縫系(xi)數
金(jin)屬的(de)焊(han)(han)接過程,實(shi)質上(shang)是一(yi)(yi)個冶金(jin)過程,其(qi)(qi)組織(zhi)帶有(you)明(ming)顯的(de)鑄(zhu)造(zao)組織(zhi)特征。一(yi)(yi)般情況下,鑄(zhu)造(zao)組織(zhi)缺(que)陷較多,材料性能也有(you)所下降(jiang)。對于(yu)有(you)縱焊(han)(han)縫和螺旋焊(han)(han)縫的(de)焊(han)(han)接管子及其(qi)(qi)元件,相對于(yu)無縫管子及其(qi)(qi)元件來說常給它一(yi)(yi)個強度降(jiang)低系數(即焊(han)(han)縫系數),以衡量其(qi)(qi)力學性能下降(jiang)的(de)程度。其(qi)(qi)焊(han)(han)縫系數的(de)取值見表(biao)16.22。

⑤. 設計壽命(ming)
設計壽命(ming)與(yu)管道(dao)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)余(yu)量有關(guan)。對(dui)于均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)來說,當知道(dao)其年(nian)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率后,根(gen)據預定的(de)設計壽命(ming),就很容易算(suan)出其應取的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)余(yu)量了。設計壽命(ming)還與(yu)交變應力作用的(de)載荷變化次數、氫損傷的(de)孕育時間、斷裂(lie)因(yin)(yin)子的(de)擴展期(qi)等影(ying)響因(yin)(yin)素(su)有關(guan),與(yu)管道(dao)的(de)一次性投資、資金代償期(qi)和技術更(geng)新周期(qi)有關(guan)。
⑥. 鑄造質量系(xi)數
相(xiang)對于軋制或鍛制的(de)管子元(yuan)件(jian)來(lai)說,鑄(zhu)件(jian)存(cun)在的(de)缺陷相(xiang)對較(jiao)多(duo),使得(de)其力學(xue)性(xing)能有所下(xia)降。在ASMEB31.3中(zhong),為了(le)衡(heng)量鑄(zhu)件(jian)力學(xue)性(xing)能下(xia)降的(de)程度(du),用(yong)鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)來(lai)表(biao)示。鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)同樣與無損探(tan)傷的(de)檢驗數(shu)(shu)(shu)(shu)量有關。一般情況下(xia),符合材料(liao)基本要求(qiu)且根(gen)據MSS SP-55的(de)規定(ding)已(yi)經(jing)過(guo)肉眼檢驗的(de)靜態鑄(zhu)件(jian),可取其基本鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)為0.8,對每(mei)一鑄(zhu)件(jian)進(jin)行補充(chong)檢驗后可以按表(biao)16.26的(de)要求(qiu)提高(gao)。鑄(zhu)件(jian)用(yong)作壓力管道及(ji)其元(yuan)件(jian)的(de)情況并不多(duo),大直徑(≥DN50)閥門的(de)閥體(ti)常(chang)采用(yong)鑄(zhu)件(jian),閥門閥體(ti)的(de)強(qiang)度(du)設(she)(she)計(ji)一般由(you)制造(zao)(zao)商(shang)進(jin)行,多(duo)數(shu)(shu)(shu)(shu)閥門標準已(yi)經(jing)給出了(le)最小壁(bi)厚(hou)要求(qiu),實際的(de)工業管道設(she)(she)計(ji)中(zhong)很少(shao)用(yong)到鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)這個概念。ASME B31.3規定(ding),用(yong)于劇烈操(cao)作條件(jian)下(xia)及(ji)工藝介質(zhi)管道上(shang)的(de)焊接和鑄(zhu)造(zao)(zao)管件(jian),其焊接質(zhi)量系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)和鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)(shu)均不得(de)低于0.9。



