本章所(suo)介(jie)紹(shao)的(de)美(mei)國管(guan)件(jian)標準主要為美(mei)國機(ji)械工(gong)(gong)程(cheng)師協會(hui)(即(ji)ASME)近期發布的(de)最新標準,這些管(guan)件(jian)標準主要為:灰鑄鐵螺(luo)紋(wen)管(guan)件(jian)(ASME B16.4-1998)、可(ke)鍛鑄鐵螺(luo)紋(wen)管(guan)件(jian)(ASME B16.3-1998)、承插焊(han)和(he)螺(luo)紋(wen)連接鍛鋼制管(guan)件(jian)(ASME B16.11-2005)、工(gong)(gong)廠制造的(de)鍛鋼對焊(han)管(guan)件(jian)及(ji)鍛鋼制對焊(han)短半徑彎(wan)頭(tou)和(he)180°彎(wan)頭(tou)等。
鍛鋼制對(dui)焊短(duan)半(ban)徑彎頭(tou)和(he)180°彎頭(tou) ASME B16.28 標準
一、適用范圍(wei)
1. 總則
ASME B16.28-1994標準(zhun)規定了鍛(duan)軋制碳(tan)素(su)鋼(gang)及(ji)合金鋼(gang)對焊短(duan)半徑(jing)彎頭和(he)短(duan)半徑(jing)180°彎頭的等級、總體尺寸、試驗、公差以(yi)及(ji)標記。術語(yu)“鍛(duan)制的”(wrought)是指由管(guan)(guan)材(cai)(鋼(gang)管(guan)(guan)和(he)管(guan)(guan)子)、板材(cai)或鍛(duan)件制成的管(guan)(guan)件。
2. 管件制品
本(ben)標準沒有規定采用(yong)交叉焊接的管(guan)件制品(pin)。這種管(guan)件的設計,包括在ASME B31《壓(ya)力管(guan)道規范》中或ASME鍋(guo)爐和壓(ya)力容器(qi)規范中。
3. 使用條件
選擇適合于(yu)特(te)定流體使(shi)用條件的管件形式和材料不屬于(yu)本標準的范圍。
4. 焊接(jie)
安裝焊(han)接要求已超出本標準(zhun)的范圍。安裝焊(han)接應按適用(yong)的管道規范或包括(kuo)安裝該管件的管道系統在內的規程進行。
二、設計和壓(ya)力等級(ji)
1. 管件(jian)的設計
管(guan)(guan)件設計應按美國(guo)(guo)國(guo)(guo)內(nei)公認的(de)(de)(de)壓力容器或(huo)管(guan)(guan)道規范(fan)中所(suo)包含的(de)(de)(de)數學分(fen)析方(fang)法確定,或(huo)按制造廠的(de)(de)(de)意見,依據20.5.9條,采(cai)用驗證方(fang)法進行。為了滿足設計要求,可(ke)以預料,成型管(guan)(guan)件某些部分(fen)的(de)(de)(de)壁厚(hou)可(ke)能(neng)需要比準備使用該管(guan)(guan)件的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道壁厚(hou)要厚(hou)。
2. 等級基準
按本標準設計的管件(jian)的許用壓力等級應(ying)是按相同規格和材(cai)(cai)料(liao)的無(wu)縫(feng)直管的壓力。相同規格和材(cai)(cai)料(liao)是指(zhi):管子(zi)公稱(cheng)規格(NPS),壁(bi)(bi)厚或壁(bi)(bi)厚序列號以及(ji)包括與相應(ying)材(cai)(cai)料(liao)標準的化學成分及(ji)力學性能(neng)的比較。
3. 記(ji)錄的保存
在制(zhi)造(zao)(zao)廠的(de)(de)現場就能得到(dao)數學分析和(he)/或合(he)格的(de)(de)驗(yan)(yan)證(zheng)(zheng)試(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)的(de)(de)記錄,供采購方(fang)檢查。按與制(zhi)造(zao)(zao)廠達成的(de)(de)協議,采購方(fang)應能得到(dao)這些數據的(de)(de)合(he)格證(zheng)(zheng)書的(de)(de)復印件。
三(san)、規格
表(biao)20-64~表(biao)20-69中管(guan)件的規格(ge)(ge)采用ANSI/ASME B36.10《焊(han)接和無縫軋制鋼管(guan)》定義的管(guan)子公稱規格(ge)(ge)(NPS)表(biao)示。
四、材料(liao)
本(ben)標準(zhun)所包(bao)含的鍛(duan)鋼(gang)制管(guan)件材(cai)料應與(yu)ASTM A234《中高溫用鍛(duan)制碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)管(guan)件》、ASTM A403《鍛(duan)制奧氏體不銹鋼(gang)管(guan)件》、ASTM A420《低溫用鍛(duan)制碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)管(guan)件》或相應的ASME鍋爐(lu)和壓力容器規范第II卷(juan),材(cai)料A篇,鐵基材(cai)料規范相一致(zhi)。
五、結構型式與尺寸
由于米制單位(wei)和(he)英(ying)制單位(wei)不能(neng)做到精確的等同,因此使用者必(bi)須分別(bie)采用兩種單位(wei)制。
1. 短(duan)半徑彎頭
米制(zhi)短半(ban)徑(jing)彎(wan)頭的型式見(jian)圖20-46,尺寸(cun)見(jian)表20-64,英制(zhi)短半(ban)徑(jing)彎(wan)頭型式見(jian)圖20-46,尺寸(cun)見(jian)表20-65。
2. 短半徑180°彎(wan)頭
米制(zhi)短半徑(jing)180°彎頭的型(xing)式(shi)見圖20-47,尺寸見表(biao)20-66;英制(zhi)短半徑(jing)180°彎頭型(xing)式(shi)見圖20-47,尺寸見表(biao)20-67。
六、公(gong)差
米制管(guan)件公差見(jian)圖20-48,尺(chi)寸見(jian)表20-68;英制管(guan)件公差 見(jian)圖20-48,尺(chi)寸見(jian)表20-69。
注(zhu):除注(zhu)明者外,公差(cha)指正偏差(cha)和負偏差(cha)。
1. 不圓度(du)為正偏(pian)差與負偏(pian)差絕對值之和。
2. 在需要增加壁厚以滿足(zu)20.5.2.1條設(she)計要求處,這個公差在成型管件(jian)的局部區(qu)域可以超(chao)出。
3. 端(duan)部的內(nei)徑(jing)和公稱壁厚由買方規定,壁厚公差(cha)用于整個管件。
4. 除非買方另(ling)有規定(ding),這些公(gong)差用于公(gong)稱內徑(jing)。公(gong)稱內徑(jing)等于公(gong)稱外徑(jing)與兩倍(bei)公(gong)稱壁厚之差。
注(zhu)(zhu):除(chu)注(zhu)(zhu)明(ming)者外,公差(cha)指正偏差(cha)和負偏差(cha)。
1. 不(bu)圓度為正偏差(cha)與負偏差(cha)絕對值(zhi)之和。
2. 在(zai)需要(yao)增(zeng)加壁厚(hou)以滿(man)足20.5.2.1條設計要(yao)求處,這個公差在(zai)成型管件的局部區域(yu)可以超(chao)出(chu)。
3. 端部的內徑和公稱(cheng)壁(bi)厚(hou)由買(mai)方規定。壁(bi)厚(hou)公差用于整個管件。
4. 除非買方另有(you)規定(ding),這些公(gong)(gong)(gong)差(cha)用于公(gong)(gong)(gong)稱內(nei)徑(jing)。公(gong)(gong)(gong)稱內(nei)徑(jing)等于公(gong)(gong)(gong)稱外徑(jing)與兩倍公(gong)(gong)(gong)稱壁厚之差(cha)。
七、端部(bu)制備(bei)
焊接(jie)端部(bu)應(ying)符(fu)合ASME B16.25《對接(jie)焊端》的(de)(de)(de)規定。為(wei)方便(bian)起(qi)見,管(guan)件(jian)的(de)(de)(de)焊接(jie)端部(bu)用(yong)圖(tu)及表(biao)來表(biao)示(shi)。管(guan)件(jian)端部(bu)焊接(jie)坡口形狀與(yu)尺寸見圖(tu)20-49,管(guan)件(jian)焊接(jie)坡口和鈍邊見表(biao)20-70。管(guan)件(jian)的(de)(de)(de)壁厚(hou)與(yu)同其(qi)焊接(jie)的(de)(de)(de)管(guan)子壁厚(hou)相等,以避免使用(yong)焊接(jie)內襯(chen)環(huan)(huan)。除非另有規定,對于(yu)規定的(de)(de)(de)管(guan)子壁厚(hou),管(guan)件(jian)的(de)(de)(de)焊接(jie)端按不用(yong)襯(chen)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)供應(ying)。
八、產品(pin)試驗
本標準不要求對(dui)鍛鋼管(guan)件進行水壓(ya)試驗(yan)(yan)。所有管(guan)件都(dou)應能(neng)承(cheng)受與該管(guan)件的(de)NPS、壁厚及標志在管(guan)件上的(de)材料(liao)級別(bie)相(xiang)當的(de)無縫鋼管(guan)適用規范所要求的(de)試驗(yan)(yan)壓(ya)力,而(er)不泄漏。
九、設計驗證試驗
1. 要求(qiu)的試驗
當制造廠選擇驗(yan)證試(shi)驗(yan)以考核(he)彎頭(tou)的設(she)計質量時,應按本標準的規定(ding)進行驗(yan)證試(shi)驗(yan),除非制造廠和采購方之間另(ling)有協議,惟一所需的驗(yan)證試(shi)驗(yan)是爆(bao)破強度試(shi)驗(yan)。
2. 試驗組裝件
a. 樣(yang)品管件 作為產品樣(yang)品并已經(jing)被選來作試驗的管件,應(ying)驗明材(cai)料、等級和批量,包括熱(re)處理。管件應(ying)經(jing)過(guo)尺寸檢驗,并符合本標準的要求(qiu)。
b. 其他零件(jian) 應(ying)將(jiang)計算(suan)爆破強度(du)至少與管(guan)件(jian)按20.5.9.3條(tiao)計算(suan)得到的(de)驗(yan)證試驗(yan)壓力(li)(li)相等的(de)直無縫管(guan)或有縫管(guan)段焊到試驗(yan)管(guan)各端。任何內圓(yuan)不圓(yuan)度(du)大(da)于0.06 in(1.6mm)的(de)管(guan)子都(dou)應(ying)采用斜度(du)不大(da)于1:3的(de)鏜(tang)削加(jia)工,減少其不圓(yuan)度(du)。這(zhe)些管(guan)段的(de)最小截止長度(du)應(ying)為:試件(jian)必須至少承受按20.5.9.3所計算(suan)壓力(li)(li)110%的(de)壓力(li)(li)。
對于NPS14及(ji)以下的管子(zi),其最小(xiao)管段(duan)長度應(ying)與其外徑(jing)相等;
對于(yu)大于(yu)NPS14的(de)管子,其最小管段(duan)長(chang)度應(ying)為其外徑的(de)一(yi)半(ban)。
3. 試驗程(cheng)序和驗收標準(zhun)
水壓(ya)(ya)試驗(yan)用的試驗(yan)流(liu)體(ti)應為水或其他(ta)液體(ti)。應對試驗(yan)組裝件(jian)(jian)施加水壓(ya)(ya)。當試驗(yan)組裝件(jian)(jian)能經受住(zhu)按(an)下式(shi)計算得(de)到的驗(yan)證試驗(yan)壓(ya)(ya)力的105%而不發生破(po)裂時,即滿足驗(yan)證試驗(yan)要求。
P= 2St/D
式中(zhong):P---計算得到的驗(yan)證(zheng)試驗(yan)壓力;
S---在從管(guan)(guan)件上或試驗管(guan)(guan)件的(de)(de)樣件上取得的(de)(de)試樣上測得試驗管(guan)(guan)件的(de)(de)最(zui)大抗拉強度。試驗管(guan)(guan)件應符合20.5.4條(tiao)列出的(de)(de)某一(yi)種材料的(de)(de)所有(you)要求;
t---管件標志識別的公稱管壁厚度;
D---管件標志識別的管子的公稱外徑。
4. 試驗(yan)結(jie)果(guo)的可用(yong)性
不需要(yao)對所有規格、壁(bi)厚和材料級(ji)別(bie)不同組(zu)合的(de)(de)管件進行(xing)逐(zhu)一(yi)試驗。在(zai)一(yi)個(ge)代表(biao)性管件上得(de)出的(de)(de)合格驗證試驗可代表(biao)以(yi)下所述范圍(wei)內的(de)(de)其他相同形式的(de)(de)管件。
a. 規(gui)格范圍
試驗管件可用(yong)來(lai)檢驗規(gui)格為試驗管件規(gui)格的0.5倍到2倍的類似管件。
b. 厚度范圍
一個試驗(yan)管件(jian)可以用(yong)來對(dui)t/D比值為試驗(yan)管件(jian)的(de)0.5倍到3倍的(de)類似(si)比例(li)的(de)管件(jian)進行評定或考核。
c. 材料級別
由各種(zhong)級別鋼材制造的(de)幾何尺寸(cun)相(xiang)同的(de)管(guan)件(jian),其耐壓能力直接與各個級別材料的(de)抗拉強度成正比。因(yin)此,只需試驗(yan)一(yi)個級別的(de)代表性管(guan)件(jian)即可證(zheng)明該管(guan)件(jian)的(de)設計。
十、 標志
1. 標(biao)準(zhun)標(biao)志(見注)
每個(ge)管件都應作永久(jiu)性標志以(yi)表明以(yi)下內容:
a. 制(zhi)造廠(chang)的(de)名稱(cheng)或商標;
b. 材料(liao)的識別和(he)類別(ASTM或ASME級(ji)別符號);爐號或制造廠的爐號識別標記;
c. 在級別符號前加前綴“WP”表示符合本(ben)標(biao)準(zhun);
d. 壁厚序列號或(huo)公稱壁厚標(biao)識;
e. NPS(管(guan)子公稱規格)。
注:管件(jian)的壓力等級(ji)用NPS,壁厚(或序(xu)列號)及標志在管件(jian)上的材料(見20.5.2.2)表示。
2. 例(li)外
當管件的規格不允許(xu)進(jin)行(xing)完整標志時(shi),可逆上(shang)述內容順序省略識別標志。