1. 材(cai)料許用應用的確定基準應符合相關標準的要求。


2. 管道組(zu)成件材(cai)料(liao)的許用應(ying)(ying)力,中國(guo)(guo)標準材(cai)料(liao)應(ying)(ying)符合現行國(guo)(guo)家標準的有(you)關規(gui)定;美國(guo)(guo)標準材(cai)料(liao)應(ying)(ying)符合ASME B31的有(you)關規(gui)定。


3. 管道柔性設計(ji)的應力(li)限(xian)制應符合相關標(biao)準的有關規定。


4. 持續荷(he)載(zai)的計(ji)算(suan)應力應符合下列要求(qiu):


   ①. 管(guan)道組(zu)成件的厚(hou)度及補(bu)強計算滿足(zu)規(gui)范的要求,則由(you)于內壓(ya)所產(chan)生(sheng)的應(ying)力(li)應(ying)認為是安(an)全(quan)的。


   ②. 管道(dao)組成件的厚度及穩定性計(ji)算滿足規范的要求,則由于外壓所(suo)產生的應力應認為(wei)是安全的。


   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(ji)算的最大位移應(ying)力范圍(wei)應(ying)符合下列要求,與ASME B31.3一致:


式 1.jpg


6. 許用位移應力范圍計算(suan)應符合下列要求(qiu):


   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(guan)道位(wei)移(yi)應力(li)范圍減小系數f主要(yao)用于耐蝕性(xing)良好(hao)的(de)管(guan)道,在主應力(li)循環數高的(de)地方,應采用抗腐蝕的(de)材料。


7. 偶然荷載與持續荷載產生的應力應按下列要求(qiu):


  ①. 管道在工作狀態(tai)下,受(shou)到內壓、自(zi)重(zhong)、其他持續荷(he)(he)載(zai)和偶然荷(he)(he)載(zai)所(suo)產生的(de)縱向應(ying)力之和,應(ying)符合下式規定,且(qie)式中應(ying)力增大系數i的(de)0.75倍的(de)值不得小于1。


   在操(cao)作條件下的(de)壓力(li)、重力(li)及(ji)其(qi)他持續荷(he)(he)載產(chan)生的(de)縱向應(ying)(ying)力(li)與(yu)風(feng)(feng)荷(he)(he)載或地(di)震(zhen)荷(he)(he)載等(deng)臨時荷(he)(he)載產(chan)生的(de)應(ying)(ying)力(li)組合,不應(ying)(ying)大于現行國家標準規(gui)定的(de)材料許用應(ying)(ying)力(li)的(de)1.33倍;進行應(ying)(ying)力(li)組合時,風(feng)(feng)荷(he)(he)載和地(di)震(zhen)荷(he)(he)載不應(ying)(ying)同時考慮。


  ②. 在試驗條件下(xia)所產(chan)生的應(ying)(ying)力可不(bu)受持續荷載及最大位移應(ying)(ying)力范圍的限(xian)制,可不(bu)計入其他(ta)臨(lin)時性荷載。


   除另有規(gui)定外,在系統壓(ya)力(li)試(shi)驗下(xia)管道中產(chan)生(sheng)的應(ying)力(li),不應(ying)超過(guo)管道在該試(shi)驗溫度下(xia)許用應(ying)力(li)的1.5倍,并不考慮風荷(he)載、地震荷(he)載等臨時(shi)荷(he)載的影響。


 ③. 地震(zhen)烈(lie)度(du)(du)在9度(du)(du)及以上時,應進行地震(zhen)驗算。


8. 管道運(yun)行中的壓(ya)力(li)和(he)溫度的允(yun)許變動范圍應符合下列規(gui)定:


 金(jin)屬管道在(zai)運行中其(qi)壓力(li)、溫(wen)(wen)度(du)(du)或兩者(zhe)同時(shi)發生非經常(chang)性的變動,且下列所有(you)規(gui)定(ding)都能滿足時(shi),應認(ren)為在(zai)允許的范圍(wei)內。否則,必須按照壓力(li)-溫(wen)(wen)度(du)(du)變動過程中耦(ou)合時(shi)最嚴(yan)重工況下的設計條(tiao)件確定(ding)。


  ①. 沒有鑄(zhu)鐵或其他非塑性金屬的(de)受壓(ya)組成件。


  ②. 公稱壓力產生的應力不應超過在設(she)計溫度下(xia)的屈服點(dian)。


  ③. 縱向(xiang)應力不(bu)應超過本規(gui)范規(gui)定的極限。


  ④. 在管道(dao)壽命內(nei),超過設計條(tiao)件的壓力-溫度(du)變動(dong)的總次數不(bu)應(ying)超過1000次。


  ⑤. 在任何情況下,最高變動(dong)壓力(li)不應超過管道的試驗壓力(li)。


  ⑥. 超(chao)過設(she)計(ji)條(tiao)件(jian)的非經(jing)常(chang)性變(bian)動應(ying)符合下(xia)列限制之(zhi)一。


 允許超過壓力值(zhi)或(huo)提(ti)高溫(wen)度(du)的(de)程度(du)相當于(yu)允許提(ti)高許用應力值(zhi),其(qi)規定如下(xia):


     一(yi)次變(bian)動持續時間不(bu)超(chao)過(guo)10h,且每年累(lei)計不(bu)超(chao)過(guo)100h時,許用(yong)應力提高不(bu)得(de)超(chao)過(guo)33%。


    一次變(bian)動(dong)持(chi)續(xu)時間(jian)不(bu)(bu)超(chao)過50h,且每年(nian)累計(ji)不(bu)(bu)超(chao)過500h時,許(xu)用應力提高不(bu)(bu)得(de)超(chao)過20%。


  ⑦. 持(chi)續的和(he)周期性的變(bian)動(dong)對(dui)(dui)系統中所有(you)組成件的工作性能(neng)無影響。如壓力(li)變(bian)動(dong)對(dui)(dui)閥(fa)座等部件的密(mi)封無影響。


  ⑧. 變動后的溫(wen)度不應低(di)于規范中規定的最低(di)使用(yong)溫(wen)度。


  對于(yu)非金(jin)屬襯里(li)管道(dao),壓力和溫度允許(xu)的變(bian)動值,應在取得(de)成功(gong)的使用(yong)經驗或經過試驗證實可靠時,方可使用(yong)。


9. 對于動(dong)力(li)管道,一般遵(zun)循DL/T 5054《火力(li)發電廠(chang)汽水(shui)管道設計(ji)規(gui)范》、ASMEB31.1《動(dong)力(li)管道》、EN 10216《承壓設備(bei)用(yong)無縫鋼(gang)管》等規(gui)范的要求(qiu)。許用(yong)應(ying)力(li)要求(qiu)與(yu)工藝(yi)管道、工業(ye)管道有些不同。


  除延伸率大(da)于等于30%的(de)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)和鎳基(ji)合金外(wai),管子與管件用鋼(gang)材的(de)許用應力應根據(ju)鋼(gang)材的(de)強(qiang)度特(te)性取(qu)下列三項中的(de)最小(xiao)值:


式 5.jpg


10. 對于公用管道,在(zai)我國(guo)一般遵循(xun)GB/T 38942《壓力管道規(gui)范(fan) 公用管道》等(deng)規(gui)范(fan)的要求(qiu)。許用應力要求(qiu)與式(1.7.5)相同(tong)。


11. 對于長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道,一般遵(zun)循(xun)GB/T 34275《壓力管(guan)道規(gui)范(fan)(fan) 長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道》、GB 50251《輸(shu)(shu)氣(qi)(qi)管(guan)道工程(cheng)設計(ji)規(gui)范(fan)(fan)》、GB50253《輸(shu)(shu)油管(guan)道工程(cheng)設計(ji)規(gui)范(fan)(fan)規(gui)范(fan)(fan)》、ASME B31.4《液態烴和其他液體管(guan)線輸(shu)(shu)送系統(tong)》、ASME B31.8《輸(shu)(shu)氣(qi)(qi)和配氣(qi)(qi)管(guan)道系統(tong)》等規(gui)范(fan)(fan)的要求。


①. 輸(shu)油管道直管段的許用應力(li)應符(fu)合下列要(yao)求。


 a. 線路段許用應(ying)力要(yao)求


式 6.jpg


  b. 輸(shu)油站內管道的許用(yong)應力應按GB50253的規(gui)定選取。


  c. 對于舊鋼管,如有(you)出廠證明及制造標準資(zi)料(liao),經(jing)材料(liao)性能檢驗及試壓(ya)合(he)格后,可按式(1.7.6)計算許用應力。


  d. 對于為(wei)了達到(dao)規定的(de)最低屈服強度要求而(er)進行過(guo)冷加(jia)工(控軋(ya)、冷擴),并在其后加(jia)熱至大于或等于300℃(焊接除外)的(de)鋼管,其許用應力應按式(1.7.6)計算值的(de)75%取值。


  e. 鋼管的(de)許用剪應力(li)不應超(chao)(chao)過(guo)其最(zui)低屈服(fu)強(qiang)度的(de)45%;支承外載荷作(zuo)用下的(de)許用應力(li)(端面承壓)不應超(chao)(chao)過(guo)其最(zui)低屈服(fu)強(qiang)度的(de)90%。


 ②. 管道結構支承固定件(jian)、結構附(fu)件(jian)和約(yue)束(shu)件(jian)所用(yong)鋼材的許用(yong)拉應(ying)力和壓應(ying)力不應(ying)超過其最(zui)低(di)屈服強度(du)的60%;許用(yong)剪應(ying)力不應(ying)超過其最(zui)低(di)屈服強度(du)的45%;支承應(ying)力(端(duan)面承壓)不應(ying)超過其最(zui)低(di)屈服強度(du)的90%。


 ③. 管道及管件強度驗算的應力限(xian)用值應符合(he)下列規(gui)定(ding):


   a. 根據設計內壓(ya)力計算出的應力值(zhi)不應超過鋼管(guan)的許用(yong)應力;


   b. 對于輸(shu)送加熱(re)油(you)品的管(guan)道,當(dang)(dang)管(guan)道軸向受約束時,其當(dang)(dang)量應力(li)(li)不得超(chao)過(guo)鋼管(guan)最低(di)屈服強度的90%;當(dang)(dang)管(guan)道軸向不受約束時,熱(re)脹(zhang)當(dang)(dang)量應力(li)(li)不得超(chao)過(guo)鋼管(guan)的許用應力(li)(li);


   c. 架空結構(gou)構(gou)件的強度(du)驗(yan)算應符合GB50459的規(gui)定。


 ④. 管道(dao)及管件(jian)由(you)于永久載(zai)荷、可變載(zai)荷所(suo)產生(sheng)的(de)軸向應(ying)(ying)力之和,不(bu)應(ying)(ying)超過鋼管的(de)最低屈服(fu)強(qiang)度的(de)80%,但不(bu)應(ying)(ying)將(jiang)地震(zhen)作用和風(feng)載(zai)荷同時計(ji)入。


 ⑤. 跨越管(guan)段鋼(gang)管(guan)許用應力(li)應按式(shi)(1.7.7)計算:


式 7.jpg