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(gang)管道的壁厚如何計算?
(1)我國化工(gong)行(xing)業標準HG/T 20256《化工(gong)高(gao)壓(ya)管道(dao)(dao)通用(yong)技術規范》,管道(dao)(dao)分為(wei)A、H兩個系列(lie)(lie)(lie)。A系列(lie)(lie)(lie)管道(dao)(dao)適用(yong)于壓(ya)力(li)等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)化工(gong)高(gao)壓(ya)管道(dao)(dao)的設計、制(zhi)造(zao)和施工(gong);H系列(lie)(lie)(lie)管道(dao)(dao)適用(yong)于壓(ya)力(li)等級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)壓(ya)氫氮氣合成和尿素裝置的高(gao)壓(ya)不銹(xiu)鋼管道(dao)(dao)的設計、制(zhi)造(zao)和施工(gong)。
高壓不(bu)銹鋼管(guan)道(dao)(dao)材料許用應(ying)力應(ying)按現行國家(jia)標(biao)準GB/T 20801.2《壓力管(guan)道(dao)(dao)規(gui)范 工業(ye)管(guan)道(dao)(dao)第(di)2部分:材料》的有關規(gui)定取值(zhi)。高壓管(guan)道(dao)(dao)用鍛件材料許用應(ying)力應(ying)按現行國家(jia)標(biao)準GB/T150.2《壓力容器 第(di)2部分:材料》的有關規(gui)定取值(zhi)。
A系(xi)列的彎(wan)管(guan)和H系(xi)列的彎(wan)管(guan)、焊(han)接三通、透鏡(jing)墊及采用螺紋(wen)法蘭(lan)連接的直(zhi)管(guan),其(qi)原材料所用高壓(ya)管(guan)子的壁厚宜為正偏(pian)差(cha)。
高(gao)壓(ya)法蘭(lan)和(he)法蘭(lan)蓋應采用(yong)鍛(duan)件(jian)制造,鍛(duan)件(jian)級別不得低于行(xing)業標準NB/T 47008《承壓(ya)設(she)備用(yong)碳素鋼(gang)和(he)合金鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》、NB/T 47009《低溫(wen)承壓(ya)設(she)備用(yong)低合金鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》和(he)NB/T 47010《承壓(ya)設(she)備用(yong)不銹鋼(gang)和(he)耐熱鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》規定的Ⅲ級。
(2)超高壓(ya)不銹鋼管(guan)道(dao)的(de)壁厚計(ji)算可(ke)依(yi)據ASME B31.3《工藝管(guan)道(dao)》(第IX章高壓(ya)管(guan)道(dao)規定高壓(ya)指的(de)是超過ASME B16.5的(de)PN420(CL2500)額定級,規定設計(ji)溫度和材料組別所允許的(de)壓(ya)力)。
高于在對應溫度下設計壓力(li)的壓力(li)偏(pian)差,對任何管道系(xi)統都是(shi)不允許的。卸壓時的累積除(chu)外。
①. 管道(dao)直管段所需壁厚應按式(3.3.37)確定。

對于螺紋組件(jian),應采用公稱螺紋深(shen)(shen)度(ASME B1.20.1中的h或相當者),但對直螺紋接頭,如下列情(qing)況符合,則外(wai)螺紋槽深(shen)(shen)度無(wu)需考慮(lv):
a. 螺紋槽深度≤20%壁(bi)厚的;
b. 動外(wai)徑(jing)與內徑(jing)比D/d>1.1;
c. 內螺紋連(lian)接提供足夠(gou)的(de)補強;
d. 螺紋加上退(tui)刀部分(fen)長度超出(chu)補強(qiang)的距(ju)離≤管道的公稱壁厚(hou)。
藉連(lian)接而(er)獲得的(de)足(zu)夠補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)定義是(shi):為保證接頭(tou)的(de)靜爆破壓力≥管道無螺紋部分的(de)爆破強(qiang)(qiang)度所需的(de)補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)是(shi)否(fou)足(zu)夠,應按要求(qiu)驗證。
③. 超(chao)高壓內壓直管的壁厚計算
內壓設計(ji)(ji)壁厚(hou)t應不小于按具體規定(ding)外(wai)徑(jing)和最小壁厚(hou)管道(dao)的(de)(de)式(3.3.38)計(ji)(ji)算(suan)的(de)(de)厚(hou)度或按具有規定(ding)內徑(jing)和最小壁厚(hou)管道(dao)的(de)(de)式(3.3.39)計(ji)(ji)算(suan)的(de)(de)厚(hou)度。
④. 超(chao)高壓外壓直管的壁厚計算
對于D/t<3.33的(de)(de)管道(dao),若管道(dao)至(zhi)少一(yi)端暴露在完全的(de)(de)外壓(ya)(ya)(ya)中而產生軸向外壓(ya)(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)者,外壓(ya)(ya)(ya)直管壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)設計(ji)厚(hou)(hou)度應(ying)按(an)高壓(ya)(ya)(ya)內(nei)壓(ya)(ya)(ya)直管壁厚(hou)(hou)計(ji)算(suan)公式確(que)定(ding)。對D/t≥3.33和D/t<3.33兩端都不承(cheng)受外壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)管道(dao),其壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)設計(ji)壁厚(hou)(hou)應(ying)按(an)ASMEB31.3普通壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)承(cheng)受外壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)直管壁厚(hou)(hou)計(ji)算(suan)公式確(que)定(ding),但應(ying)力(li)(li)值應(ying)取自 ASME B31.3表K-1。
⑤. 超高壓(ya)管道材料的一(yi)些特殊要求
不(bu)允許(xu)使(shi)用球墨鑄鐵或其(qi)他鑄鐵。鍍鋅材料不(bu)允許(xu)用于受(shou)壓(ya)組件,也不(bu)能用焊接方法連接到受(shou)壓(ya)組件上去(qu)。
⑥. 超高壓管道(dao)無(wu)損檢測的一些特殊要求
所有環縫、縱縫和支管(guan)連接焊縫均應(ying)按規定100%檢查(cha)。超聲波檢查(cha)不應(ying)代替(ti)射線照相檢查(cha),但可作為其補充。
(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超高(gao)壓管道設(she)計的要求。如果是油(you)(you)井(jing)超高(gao)壓管道,也可參考API 6A《井(jing)口裝置和(he)(he)采(cai)油(you)(you)樹設(she)備規(gui)范(fan)》和(he)(he)GB/T 22513《石油(you)(you)天然氣工業鉆(zhan)井(jing)和(he)(he)采(cai)油(you)(you)設(she)備井(jing)口裝置和(he)(he)采(cai)油(you)(you)樹》等標準來計算。

