有的不銹鋼管道設計壓力超過了普通規范的要求,如本書第一章所述,SH/T 3059適用于設計壓力不大于35MPa的管道系統,GB50316適用于設計壓力不大于42MPa的管道系統。對于設計壓力超過35MPa或42MPa等較高壓力不銹鋼管道的壁厚如何計算?


(1)我國化(hua)工(gong)(gong)行(xing)業標(biao)準HG/T 20256《化(hua)工(gong)(gong)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)管(guan)(guan)道通用(yong)技術(shu)規范》,管(guan)(guan)道分為A、H兩(liang)個(ge)系列(lie)。A系列(lie)管(guan)(guan)道適用(yong)于(yu)壓(ya)(ya)力等(deng)級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)化(hua)工(gong)(gong)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)管(guan)(guan)道的(de)設(she)計(ji)、制造(zao)和(he)施工(gong)(gong);H系列(lie)管(guan)(guan)道適用(yong)于(yu)壓(ya)(ya)力等(deng)級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)(gao)壓(ya)(ya)氫氮氣合成和(he)尿素裝(zhuang)置的(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)道的(de)設(she)計(ji)、制造(zao)和(he)施工(gong)(gong)。


  高壓(ya)不銹鋼管(guan)道(dao)材料許用(yong)應力應按(an)現行國(guo)家標準(zhun)GB/T 20801.2《壓(ya)力管(guan)道(dao)規范 工業管(guan)道(dao)第(di)2部分:材料》的有(you)關(guan)規定取(qu)值。高壓(ya)管(guan)道(dao)用(yong)鍛件材料許用(yong)應力應按(an)現行國(guo)家標準(zhun)GB/T150.2《壓(ya)力容器 第(di)2部分:材料》的有(you)關(guan)規定取(qu)值。


  A系列的(de)(de)彎(wan)管和H系列的(de)(de)彎(wan)管、焊接(jie)三通(tong)、透(tou)鏡墊及采用螺紋法(fa)蘭連接(jie)的(de)(de)直(zhi)管,其原(yuan)材料(liao)所(suo)用高壓(ya)管子的(de)(de)壁厚宜(yi)為正(zheng)偏差。


  高壓法蘭(lan)和(he)(he)法蘭(lan)蓋應采用(yong)(yong)鍛(duan)件(jian)(jian)制(zhi)造,鍛(duan)件(jian)(jian)級別不(bu)得低(di)于行業標準NB/T 47008《承壓設備(bei)用(yong)(yong)碳素鋼和(he)(he)合金鋼鍛(duan)件(jian)(jian)》、NB/T 47009《低(di)溫承壓設備(bei)用(yong)(yong)低(di)合金鋼鍛(duan)件(jian)(jian)》和(he)(he)NB/T 47010《承壓設備(bei)用(yong)(yong)不(bu)銹鋼和(he)(he)耐(nai)熱鋼鍛(duan)件(jian)(jian)》規定的(de)Ⅲ級。


(2)超高壓不(bu)銹鋼管道的壁(bi)厚計算(suan)可依據ASME B31.3《工藝管道》(第IX章高壓管道規定(ding)高壓指的是超過ASME B16.5的PN420(CL2500)額定(ding)級,規定(ding)設計溫(wen)度和(he)材料組別(bie)所允許的壓力(li))。


   高(gao)于在對應(ying)溫(wen)度下設計壓(ya)(ya)力的(de)壓(ya)(ya)力偏差(cha),對任何管(guan)道系統都是不(bu)允許的(de)。卸壓(ya)(ya)時的(de)累積(ji)除外。


 ①. 管道直管段(duan)所需壁厚應按式(3.3.37)確定(ding)。


式 37.jpg



對(dui)于螺(luo)紋組件,應采用公稱螺(luo)紋深度(du)(du)(ASME B1.20.1中的h或相當者),但對(dui)直螺(luo)紋接(jie)頭,如下列情況符合,則外螺(luo)紋槽深度(du)(du)無需考慮:


   a. 螺紋槽深(shen)度≤20%壁厚的;


   b. 動外徑(jing)與(yu)內徑(jing)比D/d>1.1;


   c. 內(nei)螺(luo)紋連接提供(gong)足(zu)夠的補強;


   d. 螺紋(wen)加上退(tui)刀部分長度超出(chu)補強的距(ju)離(li)≤管道的公稱壁(bi)厚(hou)。


  藉連接而獲得(de)的(de)足夠(gou)補(bu)強定義是:為(wei)保(bao)證接頭的(de)靜爆破壓(ya)力≥管道(dao)無螺紋(wen)部分(fen)的(de)爆破強度所(suo)需的(de)補(bu)強是否足夠(gou),應按要求驗證。


 ③. 超高壓內壓直管的壁(bi)厚計算


   內壓設計(ji)壁(bi)厚t應不小(xiao)于按(an)具(ju)體規(gui)定外徑和最(zui)小(xiao)壁(bi)厚管道(dao)的(de)式(3.3.38)計(ji)算的(de)厚度或按(an)具(ju)有規(gui)定內徑和最(zui)小(xiao)壁(bi)厚管道(dao)的(de)式(3.3.39)計(ji)算的(de)厚度。


 ④. 超(chao)高壓(ya)外壓(ya)直(zhi)管的壁厚計算


    對于D/t<3.33的(de)管(guan)(guan)道(dao),若管(guan)(guan)道(dao)至(zhi)少一端暴露在完全(quan)的(de)外壓(ya)中(zhong)而產(chan)生軸向外壓(ya)應(ying)力(li)(li)(li)者,外壓(ya)直管(guan)(guan)壓(ya)力(li)(li)(li)設計(ji)(ji)厚度應(ying)按高(gao)壓(ya)內壓(ya)直管(guan)(guan)壁(bi)厚計(ji)(ji)算(suan)(suan)公式確定。對D/t≥3.33和D/t<3.33兩端都不(bu)承受外壓(ya)的(de)管(guan)(guan)道(dao),其壓(ya)力(li)(li)(li)設計(ji)(ji)壁(bi)厚應(ying)按ASMEB31.3普通壓(ya)力(li)(li)(li)承受外壓(ya)的(de)直管(guan)(guan)壁(bi)厚計(ji)(ji)算(suan)(suan)公式確定,但應(ying)力(li)(li)(li)值應(ying)取自 ASME B31.3表K-1。


 ⑤. 超高(gao)壓管道材料的一(yi)些特殊要求


    不(bu)允許(xu)(xu)使用(yong)球墨鑄鐵或其(qi)他鑄鐵。鍍鋅(xin)材料不(bu)允許(xu)(xu)用(yong)于受(shou)壓(ya)組件,也不(bu)能用(yong)焊接方(fang)法連接到受(shou)壓(ya)組件上去(qu)。


 ⑥. 超高壓(ya)管道無(wu)損檢測的一些特殊(shu)要求


    所有環縫、縱縫和支管連(lian)接焊縫均應按規定100%檢(jian)查。超聲波檢(jian)查不應代(dai)替射線(xian)照相(xiang)檢(jian)查,但可作為其補充。


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也(ye)(ye)有超高壓管(guan)道(dao)設(she)計(ji)的要求。如果是油井(jing)超高壓管(guan)道(dao),也(ye)(ye)可(ke)參考(kao)API 6A《井(jing)口(kou)裝(zhuang)置和采(cai)油樹(shu)設(she)備規(gui)范》和GB/T 22513《石油天(tian)然氣(qi)工業鉆井(jing)和采(cai)油設(she)備井(jing)口(kou)裝(zhuang)置和采(cai)油樹(shu)》等標準來計(ji)算。






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