①. 不銹鋼管(guan)及管(guan)件壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)的確定,一般由工藝(yi)提(ti)出操作工況(kuang)條件,經管(guan)道設(she)計(ji)計(ji)算后(hou),提(ti)交“管(guan)道壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)計(ji)算表”,由管(guan)道設(she)計(ji)圓整并(bing)選(xuan)擇(ze)標準的管(guan)道壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(特(te)殊材質管(guan)子壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)除外)。
內壓直管金(jin)屬直管的壁(bi)厚(hou)計算在GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等規(gui)范(fan)均有(you)介紹。地上(shang)管道的壁(bi)厚(hou)一般按環向應力設計,與地下(xia)管道的壁(bi)厚(hou)設計方法相同。


承受外壓的直(zhi)管厚度和加強要求,應(ying)符合現(xian)行(xing)國家標(biao)準(zhun)GB150《壓力容(rong)器》的規定。
國內標準常(chang)用(yong)鋼管和鋼板(ban)的許用(yong)應力由(you)GB50316-2000中(zhong)(zhong)表(biao)(biao)A.0.1和表(biao)(biao)A.0.2中(zhong)(zhong)取值(zhi)。美標標準常(chang)用(yong)鋼管和鋼板(ban)的許用(yong)應力由(you)ASME B31.3中(zhong)(zhong)表(biao)(biao)A-1中(zhong)(zhong)取值(zhi);用(yong)于高壓蒸(zheng)汽的管道,其鋼管和鋼板(ban)的許用(yong)應力由(you) ASME B31.1中(zhong)(zhong)表(biao)(biao)A-1、A-2、A-3中(zhong)(zhong)取值(zhi)。
②. 各種工況下鋼管及(ji)鋼制管件的最小厚度應滿足(zu)以(yi)下要求(qiu)。
a. 管子壁厚不應小于:按規定計算的壁厚;按D0 / 150(D0 管子外徑,mm)確定的管子壁厚。最小選用壁厚應符合表16.31要求。

b. 劇(ju)烈循環條件或A1類流(liu)體的(de)管(guan)(guan)道,采(cai)用(yong)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)子及(ji)對焊管(guan)(guan)件時,不應小于表16.32所列的(de)厚度。
c. 外(wai)螺紋(wen)的(de)鋼(gang)管和外(wai)螺紋(wen)鋼(gang)管件的(de)最(zui)小(xiao)厚度應(ying)按表16.33的(de)規定。

d. 內螺紋管件(jian)及承插焊管件(jian)的(de)厚度應符(fu)合現行國家標準的(de)規(gui)定。
e. 選用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)低壓流(liu)體(ti)(ti)輸送用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)焊接(jie)(jie)鋼管(guan)的(de)系(xi)列厚(hou)度(du)(du)及現行(xing)國家(jia)標準號應按現行(xing)國家(jia)標準GB/T3092《低壓流(liu)體(ti)(ti)輸送用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)焊接(jie)(jie)鋼管(guan)》及GB/T 3091《低壓流(liu)體(ti)(ti)輸送用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)鍍(du)鋅焊接(jie)(jie)鋼管(guan)》中的(de)加厚(hou)管(guan)子(zi),可用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)輸送設(she)計壓力小于(yu)或等于(yu)1.6MPa和設(she)計溫度(du)(du)在(zai)0~200℃的(de)C類流(liu)體(ti)(ti)。普通厚(hou)度(du)(du)的(de)管(guan)子(zi)僅用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)D類流(liu)體(ti)(ti)。
③. 工業管道壁厚(hou)等級的確定方法(fa)
按(an)上述(shu)的(de)管(guan)(guan)道壁(bi)厚(hou)(hou)方法計(ji)算值(zhi)先按(an)四舍五(wu)入的(de)原(yuan)則進行(xing)圓整,然后(hou)查相應的(de)應用標準(zhun),與計(ji)算值(zhi)最(zui)接(jie)近且稍(shao)高的(de)對(dui)應壁(bi)厚(hou)(hou)就(jiu)是(shi)該管(guan)(guan)道的(de)公(gong)稱(cheng)壁(bi)厚(hou)(hou)。有對(dui)應管(guan)(guan)子表號(hao)時(shi),就(jiu)用管(guan)(guan)子表號(hao)表示;無(wu)對(dui)應管(guan)(guan)子表號(hao)時(shi),就(jiu)用壁(bi)厚(hou)(hou)值(zhi)表示。管(guan)(guan)子表號(hao)或壁(bi)厚(hou)(hou)值(zhi)所表示的(de)參數就(jiu)是(shi)該管(guan)(guan)道的(de)公(gong)稱(cheng)壁(bi)厚(hou)(hou)等級(ji)。
對(dui)于不宜靠(kao)用標準中公稱壁(bi)(bi)厚的(de)管(guan)道,例如管(guan)道應力不允(yun)許有(you)太大壁(bi)(bi)厚的(de)管(guan)道元件,大批量(liang)同規格的(de)管(guan)道元件,由昂貴材(cai)料制造的(de)管(guan)道元件等,其(qi)壁(bi)(bi)厚等級應按計算值就近(jin)圓整取(qu)值。管(guan)道上其(qi)他(ta)組成件(如彎(wan)頭、三通、異(yi)徑管(guan)、封頭等),也以上述確(que)定(ding)的(de)數字或代號(hao)表示其(qi)公稱壁(bi)(bi)厚等級,并由此確(que)定(ding)它們(men)與(yu)管(guan)子(zi)是等強度的(de)。
④. 管道(dao)器材受壓元件(jian)的壁厚選用,應符合下列要求(qiu);
管(guan)道(dao)器材(cai)受(shou)壓元件(jian)(jian)的最(zui)小壁厚應(ying)考慮腐(fu)蝕(shi)、浸蝕(shi)、磨損、負偏差及(ji)螺紋或開槽(cao)深度(du)裕量;按強度(du)計算(suan)管(guan)道(dao)器材(cai)受(shou)壓元件(jian)(jian)壁厚時(shi),應(ying)考慮由于支(zhi)撐(cheng)、結冰(bing)、回填土等附(fu)加載荷的影響,當由此增加的壁厚產生過大的局部應(ying)力和在結構上(shang)無法解決時(shi),應(ying)通(tong)過附(fu)加支(zhi)撐(cheng)、拉桿等不增加壁厚的措施來保證(zheng)其強度(du)。
工(gong)程應(ying)用:某蒸汽管子(zi)壁厚(hou)計算實例
某蒸汽(qi)管(guan)道(dao),設(she)計壓力為(wei)(wei)3.0MPa,設(she)計溫度為(wei)(wei)350℃,欲選用外徑為(wei)(wei)219mm的(de)無縫鋼管(guan),求(qiu)管(guan)材的(de)壁(bi)厚(管(guan)材的(de)材質為(wei)(wei)20優質碳素鋼,許用應力為(wei)(wei)90MPa,附加(jia)厚度規(gui)定(ding)采用2mm)。

工程應用:某蒸汽管(guan)道壁厚強(qiang)度的驗算
某(mou)蒸汽管道為(wei)325mm×8mmm,蒸汽壓力(li)為(wei)2.5Ma,需驗算管子壁厚是否符合強度(du)(du)要求(許用應力(li)值為(wei)100MPa,厚度(du)(du)附加值采用2.0mm)。

工(gong)程(cheng)應用:某已(yi)用多年彎頭壁厚的核(he)算
某兩相流(liu)管道219mm×6mnm,設計壓(ya)力p=3.8MPa,設計溫(wen)度t=250℃,在投運若干年后(hou),檢(jian)修時(shi)發現各彎頭外弧側壁厚因沖刷減薄了0.5mm,問:是否可繼(ji)續(xu)使用?
查(cha)閱技術文件檔案資料,這批彎(wan)頭(tou)是(shi)由(you)無縫鋼管彎(wan)制(zhi)的PN4.0熱(re)壓彎(wan)頭(tou),材質20g,DN200,外(wai)徑和(he)壁厚為$219mm X6mnm,彎(wan)頭(tou)外(wai)弧、內弧和(he)左(zuo)右兩(liang)側各點實測(ce)最小壁厚為6mm,彎(wan)曲(qu)半徑R=305mm
根據附錄查(cha)得鋼(gang)材2在250℃的許(xu)用(yong)應(ying)(ying)力為110MPa。許(xu)用(yong)應(ying)(ying)力修正系數n取1。溫度修正系數Y取0.4。因有兩相流動工況,附加厚度C取2。
解:由條件知當時,直管的(de)計算壁厚(hou)為(wei):

原彎頭(tou)的(de)附加厚度(du)有2.711mm,有余量,盡管(guan)因汽水沖刷減薄(bo)了0.5mm,彎頭(tou)最薄(bo)處壁厚為(wei)5.5mm,已經到(dao)達最小壁厚值,應(ying)更換新材料。
工程應用(yong):某(mou)三通(tong)壁厚的核算
某管道設(she)計壓力p=2.5MPa,,設(she)計溫度(du)t=250℃,準備(bei)采用的219mm 等徑三通,材料為20鋼(GB3087),實(shi)測該三通最小壁(bi)厚(hou)為5.8mm,需要校核計算。
設計溫度 t=250℃,低于20鋼(gang)的(de)最高使用溫度上限(xian),材料為20鋼(gang)材質是可以的(de)。根據標(biao)準查得,鋼(gang)材20鋼(gang)在(zai)250℃下(xia)的(de)許用應力(li)為110MPa。溫度修(xiu)正系數Y選(xuan)取0.4。

因此,三(san)通(tong)實測(ce)最小(xiao)壁(bi)厚5.8mm,大于計算的(de)最小(xiao)壁(bi)厚5.08mm是(shi)可行(xing)的(de)。
工程應用:某試壓用盲板最(zui)小厚度的計算
夾在兩法蘭之間的(de)盲板,其計算厚(hou)(hou)(hou)度(du)可按式(16.3)確定(ding)。用(yong)整體(ti)鋼板制造時,式中焊接接頭系數等于1.0。對于永久性(xing)盲板應按式(16.5)增加(jia)厚(hou)(hou)(hou)度(du)附加(jia)量(liang)。某(mou)試(shi)壓用(yong)盲板最小厚(hou)(hou)(hou)度(du)見表(biao)16.34。



