1. 材料許用應用的確定基準應符合相關標準的要(yao)求(qiu)。
2. 管(guan)道組成件材料的許用應(ying)力,中(zhong)國標(biao)(biao)準材料應(ying)符合現行國家標(biao)(biao)準的有關規(gui)定;美國標(biao)(biao)準材料應(ying)符合ASME B31的有關規(gui)定。
3. 管道(dao)柔性(xing)設(she)計的應力(li)限制應符(fu)合相關標準的有關規定(ding)。
4. 持續荷載(zai)的計算應力應符合(he)下列(lie)要求:
①. 管道(dao)組成(cheng)件的(de)厚度及補強(qiang)計算滿足規范(fan)的(de)要求,則由于內(nei)壓所產生的(de)應(ying)力應(ying)認(ren)為(wei)是(shi)安(an)全的(de)。
②. 管道組成件的(de)厚度及穩定性計(ji)算滿足規范的(de)要求,則由于外(wai)壓所產生的(de)應力應認為是安(an)全(quan)的(de)。
③. 管道中由于壓力、重力和其他持續荷載所產生的縱向應力之和σL,不應超過材料在預計最高溫度下的許用應力[σ]h。
5. 計算的(de)最大(da)位移應力范圍應符合下(xia)列要求,與ASME B31.3一致:
6. 許用(yong)位(wei)移應力(li)范圍計算應符合下(xia)列要求:
①. 對于鑄件,熱態及冷態下的許用應力應計入鑄件質量系數Ec。對縱向焊接接頭,熱態及冷態下的許用應力([σ]c及[σ]h)不需乘焊接接頭系數Ej。
②. 管道位移應(ying)力范圍減小系數f主要用于耐蝕性良好的(de)管道,在主應(ying)力循環數高(gao)的(de)地(di)方,應(ying)采(cai)用抗腐蝕的(de)材(cai)料(liao)。
7. 偶然荷(he)載與(yu)持續荷(he)載產生的應(ying)(ying)力應(ying)(ying)按(an)下列要求:
①. 管道在工作狀(zhuang)態下,受到(dao)內壓、自(zi)重(zhong)、其他(ta)持續(xu)荷載和偶然荷載所產生的縱向應力之和,應符合下式(shi)規定(ding),且式(shi)中應力增大系(xi)數i的0.75倍的值(zhi)不(bu)得小于(yu)1。
在操作條件下的壓力(li)、重力(li)及其他持續(xu)荷載產(chan)生的縱向應(ying)(ying)力(li)與風(feng)荷載或地震荷載等臨時荷載產(chan)生的應(ying)(ying)力(li)組合(he),不應(ying)(ying)大于現行國家標(biao)準規定的材料許用應(ying)(ying)力(li)的1.33倍(bei);進行應(ying)(ying)力(li)組合(he)時,風(feng)荷載和地震荷載不應(ying)(ying)同時考(kao)慮。
②. 在試驗條(tiao)件(jian)下(xia)所產生的應力可不受(shou)持(chi)續(xu)荷(he)載及最大位移應力范圍(wei)的限制,可不計入(ru)其他臨時性荷(he)載。
除另(ling)有規(gui)定(ding)外,在(zai)系統壓力試驗下(xia)管(guan)道(dao)中產(chan)生的(de)(de)應力,不應超(chao)過管(guan)道(dao)在(zai)該試驗溫度(du)下(xia)許用(yong)應力的(de)(de)1.5倍,并不考慮風(feng)荷載(zai)(zai)、地震荷載(zai)(zai)等臨(lin)時荷載(zai)(zai)的(de)(de)影響。
③. 地(di)震烈度(du)在(zai)9度(du)及以上時(shi),應進行(xing)地(di)震驗算。
8. 管道運(yun)行中的(de)壓力和溫度的(de)允許變動范(fan)圍應(ying)符合下(xia)列規定:
金屬管(guan)道在運行中(zhong)其壓力、溫度(du)或兩(liang)者同(tong)時(shi)發生非經常性的(de)變動,且下列所有規定(ding)都能滿足時(shi),應認(ren)為在允許的(de)范圍內。否則,必須按照壓力-溫度(du)變動過程中(zhong)耦合時(shi)最嚴重工況(kuang)下的(de)設計(ji)條(tiao)件確定(ding)。
①. 沒有鑄鐵或其(qi)他非(fei)塑性金屬(shu)的(de)受壓組成件(jian)。
②. 公稱壓力產生(sheng)的應力不應超過(guo)在設計溫度(du)下的屈服點。
③. 縱向應(ying)(ying)力不應(ying)(ying)超過本(ben)規范(fan)規定(ding)的(de)極限。
④. 在管道壽命內,超(chao)過設計條(tiao)件的(de)壓力(li)-溫度變(bian)動(dong)的(de)總次(ci)數(shu)不應超(chao)過1000次(ci)。
⑤. 在任(ren)何情況下,最(zui)高變(bian)動(dong)壓力不應超過管道的試驗(yan)壓力。
⑥. 超(chao)過(guo)設計條件的非經常性變動(dong)應符合下列限制之一。
允(yun)(yun)許超過壓(ya)力(li)值或提(ti)高溫度的程度相當于允(yun)(yun)許提(ti)高許用應力(li)值,其規定如下:
一(yi)次變動持續(xu)時間不(bu)超過(guo)10h,且每年累計不(bu)超過(guo)100h時,許(xu)用(yong)應力提高不(bu)得(de)超過(guo)33%。
一次變動持續時間不超過50h,且每年(nian)累計不超過500h時,許(xu)用應力提高不得(de)超過20%。
⑦. 持(chi)續的(de)(de)和周(zhou)期(qi)性的(de)(de)變(bian)動對(dui)系統(tong)中所有組成件的(de)(de)工作性能無影響(xiang)(xiang)。如壓力變(bian)動對(dui)閥座等(deng)部件的(de)(de)密封無影響(xiang)(xiang)。
⑧. 變動后的溫度不應低于規范中規定的最低使用溫度。
對于非金屬襯里管(guan)道,壓力和溫度允許(xu)的(de)(de)變動值,應在取得成功的(de)(de)使用(yong)經驗(yan)或經過試驗(yan)證實(shi)可靠時,方可使用(yong)。
9. 對(dui)于(yu)動力(li)管(guan)道(dao),一般遵(zun)循DL/T 5054《火力(li)發電廠汽水管(guan)道(dao)設(she)計規(gui)范》、ASMEB31.1《動力(li)管(guan)道(dao)》、EN 10216《承壓設(she)備(bei)用無(wu)縫鋼管(guan)》等規(gui)范的要求(qiu)。許用應(ying)力(li)要求(qiu)與工藝管(guan)道(dao)、工業管(guan)道(dao)有些不(bu)同。
除延伸率大于等于30%的(de)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)和鎳基合(he)金外,管子與管件用鋼(gang)(gang)材的(de)許用應力應根據鋼(gang)(gang)材的(de)強度特(te)性取下列三項中的(de)最(zui)小值:
10. 對于(yu)公用管道(dao),在我國一般(ban)遵循GB/T 38942《壓力管道(dao)規范(fan) 公用管道(dao)》等規范(fan)的要求(qiu)。許(xu)用應力要求(qiu)與(yu)式(shi)(1.7.5)相同。
11. 對于長輸(shu)(shu)管道(dao),一般遵循GB/T 34275《壓力(li)管道(dao)規(gui)范(fan) 長輸(shu)(shu)管道(dao)》、GB 50251《輸(shu)(shu)氣管道(dao)工程(cheng)設計規(gui)范(fan)》、GB50253《輸(shu)(shu)油管道(dao)工程(cheng)設計規(gui)范(fan)規(gui)范(fan)》、ASME B31.4《液態烴和其他液體管線(xian)輸(shu)(shu)送系(xi)統》、ASME B31.8《輸(shu)(shu)氣和配氣管道(dao)系(xi)統》等規(gui)范(fan)的要求。
①. 輸(shu)油管道直管段的許用(yong)應力應符合下列要求。
a. 線路(lu)段許用應力要求
b. 輸油(you)站內管道的(de)許用應力應按GB50253的(de)規定選取。
c. 對于舊(jiu)鋼管,如有出廠證明及(ji)制造標準資料,經材(cai)料性能檢驗及(ji)試(shi)壓合格(ge)后,可按(an)式(1.7.6)計(ji)算許用應力。
d. 對于為了達到(dao)規定的最低屈服強度要求而進行過冷(leng)加工(控軋(ya)、冷(leng)擴(kuo)),并在其后加熱(re)至大于或等于300℃(焊接除外)的鋼管(guan),其許用應力應按式(shi)(1.7.6)計算值(zhi)(zhi)的75%取值(zhi)(zhi)。
e. 鋼管(guan)的(de)許(xu)用(yong)剪應力(li)不應超(chao)過其(qi)最(zui)低(di)屈服強度(du)的(de)45%;支承外載荷作用(yong)下(xia)的(de)許(xu)用(yong)應力(li)(端面承壓(ya))不應超(chao)過其(qi)最(zui)低(di)屈服強度(du)的(de)90%。
②. 管道(dao)結(jie)構(gou)支承固定件(jian)(jian)、結(jie)構(gou)附件(jian)(jian)和約束件(jian)(jian)所用鋼材的許用拉(la)應(ying)力(li)和壓(ya)應(ying)力(li)不應(ying)超(chao)過(guo)其(qi)(qi)最低屈服強度(du)的60%;許用剪應(ying)力(li)不應(ying)超(chao)過(guo)其(qi)(qi)最低屈服強度(du)的45%;支承應(ying)力(li)(端(duan)面承壓(ya))不應(ying)超(chao)過(guo)其(qi)(qi)最低屈服強度(du)的90%。
③. 管道(dao)及管件強度驗算的應(ying)力限用值應(ying)符(fu)合下列規定:
a. 根(gen)據設(she)計(ji)內壓力計(ji)算(suan)出的應力值不應超(chao)過鋼管的許用(yong)應力;
b. 對于輸送加熱油品的管(guan)(guan)道(dao),當管(guan)(guan)道(dao)軸(zhou)向受約束(shu)時,其當量(liang)應(ying)力(li)不得(de)超(chao)(chao)過(guo)鋼管(guan)(guan)最低屈服強(qiang)度的90%;當管(guan)(guan)道(dao)軸(zhou)向不受約束(shu)時,熱脹(zhang)當量(liang)應(ying)力(li)不得(de)超(chao)(chao)過(guo)鋼管(guan)(guan)的許用應(ying)力(li);
c. 架空(kong)結構(gou)構(gou)件(jian)的(de)強度驗算應符合GB50459的(de)規定。
④. 管道(dao)及(ji)管件由于永久載(zai)荷、可變載(zai)荷所(suo)產生的(de)軸向應(ying)(ying)力(li)之(zhi)和,不應(ying)(ying)超過鋼管的(de)最低屈服強度(du)的(de)80%,但不應(ying)(ying)將(jiang)地震作用和風載(zai)荷同(tong)時計入。
⑤. 跨越管(guan)(guan)段鋼管(guan)(guan)許用應力應按式(shi)(1.7.7)計(ji)算: