管道(dao)壁厚(hou)計算方法(fa)大多(duo)等效或參(can)照采用ASME等標準規范體系(xi)。因國(guo)內行(xing)業分工不同導致(zhi)管道(dao)類別(bie)較多(duo)。
1. 工業管道與國外規范的(de)比較
GB/T 20801《壓(ya)(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)規(gui)(gui)范(fan) 工業(ye)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)》因被國家安全(quan)技術(shu)法規(gui)(gui)TSG D0001《壓(ya)(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)安全(quan)技術(shu)監(jian)察規(gui)(gui)程(cheng)工業(ye)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)》引用而成為強制標準,與常(chang)用的SH/T 3059《石油化工管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)設計(ji)(ji)(ji)器材選用規(gui)(gui)范(fan)》、DL/T 5054《火力(li)發電(dian)廠汽水管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)設計(ji)(ji)(ji)規(gui)(gui)范(fan)》、GB 50316《工業(ye)金屬(shu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)設計(ji)(ji)(ji)規(gui)(gui)范(fan)》等標準等同采(cai)用了ASME B31.3管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)壁(bi)厚計(ji)(ji)(ji)算(suan)公式,計(ji)(ji)(ji)算(suan)時材料許用應力(li)取(qu)值稍有差別。
目前ASME B31.3的有效版(ban)本在分母SE項增加了(le)一個(ge)焊接接頭強度降低系數(shu),GB/T20801和SH/T3059也進行了(le)修改。
GB 50316 是國家強(qiang)制標(biao)準,仍然有效,將(jiang)要發(fa)布的新(xin)版規范內(nei)也(ye)將(jiang)增加(jia)焊接(jie)接(jie)頭強(qiang)度降低系數,但其(qi)許用應力(li)取(qu)值(zhi)偏保守。
動力(li)(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)規范ASME B31.1 僅對(dui)焊(han)接鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)而不對(dui)無縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)增加焊(han)接接頭強度(du)降低系(xi)數,這點(dian)與國內(nei)電力(li)(li)行業的動力(li)(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)規范是(shi)一致(zhi)的。DL/T 5054與現行的ASME B31.1是(shi)一致(zhi)的,許用應力(li)(li)取值相對(dui)于ASME B31.3高,特別是(shi)無縫(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)在蠕變溫度(du)下的計算結(jie)果(guo)比工藝(yi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)要小得多。國內(nei)各工業管(guan)(guan)(guan)道(dao)規范因標準不同可能導致(zhi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)壁厚(hou)計算和取值結(jie)果(guo)完全不同。
2. 國內工業(ye)管道規范和長輸管道、公用管道規范的比較(jiao)
GB 50253《輸油(you)管(guan)(guan)道(dao)設計規范(fan)》、GB 50251《輸氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)設計規范(fan)》主要參照(zhao)ASME B31.4《液態烴和(he)其(qi)他液體管(guan)(guan)線輸送系統》、ASME B31.8《輸氣(qi)和(he)配氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)系統》。
無(wu)論(lun)是長(chang)(chang)輸(shu)(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)還是燃氣管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),均引入了設(she)計(ji)系(xi)(xi)數的概念。因(yin)長(chang)(chang)輸(shu)(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)和燃氣管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)許(xu)用(yong)應力取值相(xiang)對(dui)較高且不考慮腐蝕裕(yu)度(du)(因(yin)有陰(yin)極保(bao)護)和負偏(pian)差(cha)(設(she)計(ji)系(xi)(xi)數中已考慮)等厚度(du)附加量,同等條(tiao)件下,長(chang)(chang)輸(shu)(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)和公(gong)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的壁(bi)厚計(ji)算和取值比工業管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)要薄很多。當工業管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)與長(chang)(chang)輸(shu)(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)、公(gong)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),或(huo)不同設(she)計(ji)系(xi)(xi)數長(chang)(chang)輸(shu)(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)、公(gong)用(yong)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)之間直(zhi)接焊接連接時,因(yin)壁(bi)厚差(cha)異不宜直(zhi)接用(yong)打破口的形式連接,而是要加一段(duan)過(guo)渡管(guan)(guan)(guan)段(duan)。
3. 負壓工況下(xia)管道壁(bi)厚校核
上面對各種標(biao)準規范在內(nei)壓(ya)(ya)下壓(ya)(ya)力(li)管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)壁(bi)(bi)厚(hou)計算(suan)進行了(le)比較分析,按內(nei)壓(ya)(ya)壁(bi)(bi)厚(hou)計算(suan)并(bing)考慮其他因素選取的(de)(de)壁(bi)(bi)厚(hou)可(ke)保(bao)證壓(ya)(ya)力(li)管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)強度在內(nei)壓(ya)(ya)下不(bu)會失效。有時還要(yao)考慮外(wai)壓(ya)(ya)工況(kuang)下,特別是大(da)口徑薄(bo)壁(bi)(bi)管(guan)(guan)道(dao),應校核管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)壁(bi)(bi)厚(hou)或(huo)許用(yong)外(wai)壓(ya)(ya),確保(bao)管(guan)(guan)道(dao)剛度和安(an)全運行。
(1)ASME B31.3對直管外壓下壁(bi)厚計(ji)算和加強(qiang)圈要求,應(ying)符(fu)合ASME規范第(di)VII 卷第(di)1冊(ce)UG-28。
(2)GB/T 20801對(dui)直管的外壓(ya)(真空)設計(ji)是按(an)GB/T 150。同(tong)時(shi)(shi)對(dui)L/T≥25且D/T。≥65,當(dang)設計(ji)溫度不超過(guo)300℃時(shi)(shi),可簡化公式(shi)(3.3.9)計(ji)算許(xu)用外壓(ya)。GB/T 20801簡化的許(xu)用外壓(ya)計(ji)算公式(shi)和GB/T 150的計(ji)算結果是一致的。ASME 規范第VII卷第1冊(ce)UG-28在相(xiang)(xiang)同(tong)條件下也可得出相(xiang)(xiang)同(tong)得結果。
(3)如果許(xu)用外壓不滿(man)足(zu)設(she)計(ji)條件(jian),可按GB/T 150或ASME 規范(fan)第VII卷(juan)第1冊UG-29、UG-30設(she)計(ji)加(jia)強圈。

