有的不銹鋼(gang)管(guan)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(guo)化(hua)工行業標準(zhun)HG/T 20256《化(hua)工高壓(ya)(ya)管道(dao)通用(yong)(yong)(yong)技術規范》,管道(dao)分為A、H兩個系(xi)列(lie)(lie)。A系(xi)列(lie)(lie)管道(dao)適(shi)用(yong)(yong)(yong)于壓(ya)(ya)力(li)等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)(yong)(yong)化(hua)工高壓(ya)(ya)管道(dao)的(de)(de)(de)設計(ji)、制(zhi)造(zao)和施工;H系(xi)列(lie)(lie)管道(dao)適(shi)用(yong)(yong)(yong)于壓(ya)(ya)力(li)等級PN160、PN220、PN260、PN320 高壓(ya)(ya)氫氮氣(qi)合成和尿素裝(zhuang)置的(de)(de)(de)高壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)管道(dao)的(de)(de)(de)設計(ji)、制(zhi)造(zao)和施工。


  高壓(ya)不銹鋼管道(dao)材(cai)料(liao)(liao)許用應力應按現行(xing)國家標(biao)準GB/T 20801.2《壓(ya)力管道(dao)規(gui)范 工業管道(dao)第(di)2部(bu)分:材(cai)料(liao)(liao)》的(de)有關規(gui)定取值。高壓(ya)管道(dao)用鍛件材(cai)料(liao)(liao)許用應力應按現行(xing)國家標(biao)準GB/T150.2《壓(ya)力容器 第(di)2部(bu)分:材(cai)料(liao)(liao)》的(de)有關規(gui)定取值。


  A系(xi)列的(de)彎(wan)管(guan)和H系(xi)列的(de)彎(wan)管(guan)、焊接三通(tong)、透鏡墊及采用(yong)螺紋法(fa)蘭連(lian)接的(de)直管(guan),其原材料所用(yong)高壓管(guan)子的(de)壁(bi)厚宜為正偏差(cha)。


  高(gao)壓(ya)法(fa)蘭和法(fa)蘭蓋應采用鍛件(jian)制造,鍛件(jian)級別不得低于行業(ye)標準NB/T 47008《承壓(ya)設(she)備用碳素鋼和合金鋼鍛件(jian)》、NB/T 47009《低溫承壓(ya)設(she)備用低合金鋼鍛件(jian)》和NB/T 47010《承壓(ya)設(she)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件(jian)》規定(ding)的Ⅲ級。


(2)超(chao)(chao)高(gao)壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)道的(de)壁厚計(ji)算可依據ASME B31.3《工藝管(guan)道》(第IX章高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)道規定(ding)(ding)高(gao)壓(ya)(ya)指的(de)是(shi)超(chao)(chao)過ASME B16.5的(de)PN420(CL2500)額定(ding)(ding)級,規定(ding)(ding)設計(ji)溫(wen)度(du)和材料(liao)組別(bie)所允許的(de)壓(ya)(ya)力)。


   高于(yu)在對(dui)應溫度下設計壓力的壓力偏差,對(dui)任何管(guan)道系(xi)統都是不(bu)允(yun)許的。卸壓時的累積除外。


 ①. 管道直管段(duan)所(suo)需壁厚應按(an)式(3.3.37)確定。


式 37.jpg



對于螺紋(wen)組件,應采用公稱螺紋(wen)深度(du)(ASME B1.20.1中的h或相當者),但對直螺紋(wen)接(jie)頭,如(ru)下列(lie)情況符合,則(ze)外螺紋(wen)槽深度(du)無需考慮:


   a. 螺紋槽深度≤20%壁厚的(de);


   b. 動(dong)外徑與內徑比D/d>1.1;


   c. 內螺紋連(lian)接提供足夠的補強;


   d. 螺(luo)紋(wen)加上退刀部分長度超出補強的距離≤管道的公稱壁厚。


  藉(jie)連接(jie)而獲(huo)得的足夠(gou)補(bu)(bu)強(qiang)定(ding)義是(shi):為保證(zheng)接(jie)頭的靜爆(bao)破壓力≥管道無螺紋部分的爆(bao)破強(qiang)度所需的補(bu)(bu)強(qiang)是(shi)否足夠(gou),應按要求驗證(zheng)。


 ③. 超高(gao)壓(ya)內壓(ya)直管的壁(bi)厚計(ji)算


   內(nei)壓設計(ji)(ji)壁厚(hou)t應不(bu)小(xiao)于按(an)具體規(gui)定外徑和(he)最(zui)小(xiao)壁厚(hou)管道的(de)式(shi)(3.3.38)計(ji)(ji)算的(de)厚(hou)度或按(an)具有規(gui)定內(nei)徑和(he)最(zui)小(xiao)壁厚(hou)管道的(de)式(shi)(3.3.39)計(ji)(ji)算的(de)厚(hou)度。


 ④. 超高壓外(wai)壓直管的壁厚計(ji)算


    對于D/t<3.33的管(guan)道,若管(guan)道至少一端暴露在完全(quan)的外壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)中而(er)產生軸向(xiang)外壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)應(ying)(ying)力者,外壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)直管(guan)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力設(she)計(ji)厚(hou)度應(ying)(ying)按高壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)直管(guan)壁(bi)厚(hou)計(ji)算公(gong)式(shi)確定。對D/t≥3.33和D/t<3.33兩端都不承受外壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的管(guan)道,其壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力設(she)計(ji)壁(bi)厚(hou)應(ying)(ying)按ASMEB31.3普通壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力承受外壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的直管(guan)壁(bi)厚(hou)計(ji)算公(gong)式(shi)確定,但應(ying)(ying)力值應(ying)(ying)取(qu)自 ASME B31.3表(biao)K-1。


 ⑤. 超高(gao)壓管道(dao)材(cai)料(liao)的一些特殊要求


    不(bu)允許使用(yong)球墨(mo)鑄鐵或其他(ta)鑄鐵。鍍(du)鋅材料不(bu)允許用(yong)于受壓組(zu)件(jian),也不(bu)能用(yong)焊接方法(fa)連接到受壓組(zu)件(jian)上去。


 ⑥. 超高壓管道無(wu)損檢(jian)測的一些特殊要求(qiu)


    所有環縫(feng)、縱縫(feng)和支(zhi)管(guan)連接焊縫(feng)均應按規定100%檢(jian)查(cha)。超聲波檢(jian)查(cha)不應代替射線(xian)照(zhao)相檢(jian)查(cha),但(dan)可作(zuo)為其(qi)補(bu)充。


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超高壓(ya)管(guan)道設計的要求(qiu)。如果是油井(jing)超高壓(ya)管(guan)道,也可參考API 6A《井(jing)口(kou)裝置和采(cai)油樹(shu)(shu)設備(bei)規(gui)范》和GB/T 22513《石油天然氣工業鉆井(jing)和采(cai)油設備(bei)井(jing)口(kou)裝置和采(cai)油樹(shu)(shu)》等標(biao)準來計算。






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