本章所介紹(shao)的美國管(guan)件(jian)(jian)(jian)標(biao)準(zhun)主要為(wei)(wei)美國機械(xie)工(gong)程(cheng)師協(xie)會(即(ji)ASME)近期發布的最新標(biao)準(zhun),這些管(guan)件(jian)(jian)(jian)標(biao)準(zhun)主要為(wei)(wei):灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵螺(luo)紋管(guan)件(jian)(jian)(jian)(ASME B16.4-1998)、可鍛鑄(zhu)(zhu)鐵螺(luo)紋管(guan)件(jian)(jian)(jian)(ASME B16.3-1998)、承插焊和螺(luo)紋連接(jie)鍛鋼制管(guan)件(jian)(jian)(jian)(ASME B16.11-2005)、工(gong)廠制造的鍛鋼對焊管(guan)件(jian)(jian)(jian)及(ji)鍛鋼制對焊短半徑彎頭和180°彎頭等。
鍛鋼制對焊短半徑彎(wan)頭和180°彎(wan)頭 ASME B16.28 標準
一、適用(yong)范圍
1. 總(zong)則
ASME B16.28-1994標準規定了鍛軋制(zhi)碳素鋼及(ji)合金鋼對焊短半徑彎(wan)(wan)頭和短半徑180°彎(wan)(wan)頭的等級、總體尺寸、試驗、公差以(yi)及(ji)標記。術語“鍛制(zhi)的”(wrought)是指由管(guan)材(cai)(鋼管(guan)和管(guan)子)、板(ban)材(cai)或鍛件制(zhi)成的管(guan)件。
2. 管件(jian)制品
本標準(zhun)沒有規定(ding)采(cai)用交叉焊(han)接的管件制品。這種管件的設計,包括在ASME B31《壓力管道規范》中(zhong)或ASME鍋爐和壓力容器規范中(zhong)。
3. 使用條(tiao)件
選擇適合于特定流體使用(yong)條(tiao)件的管件形式(shi)和材料不屬于本標準的范圍。
4. 焊接
安(an)(an)裝(zhuang)焊接要求(qiu)已(yi)超出本標準的范(fan)圍。安(an)(an)裝(zhuang)焊接應按適(shi)用的管(guan)道規范(fan)或(huo)包括安(an)(an)裝(zhuang)該管(guan)件的管(guan)道系統在(zai)內的規程進(jin)行。
二、設計和壓力等(deng)級
1. 管件的(de)設計
管(guan)件設(she)(she)計(ji)應按美國國內(nei)公認的壓力容器或管(guan)道規范中(zhong)所包(bao)含(han)的數學分(fen)析方(fang)法確定,或按制造廠(chang)的意見,依據(ju)20.5.9條(tiao),采用驗證方(fang)法進行(xing)。為了滿(man)足設(she)(she)計(ji)要求(qiu),可(ke)以預料(liao),成型管(guan)件某些部(bu)分(fen)的壁(bi)厚可(ke)能需(xu)要比準備使用該管(guan)件的管(guan)道壁(bi)厚要厚。
2. 等級(ji)基準
按本(ben)標準設(she)計(ji)的(de)管件的(de)許用壓(ya)力(li)等級應(ying)(ying)是按相(xiang)同規(gui)格和材(cai)料的(de)無縫直(zhi)管的(de)壓(ya)力(li)。相(xiang)同規(gui)格和材(cai)料是指(zhi):管子公稱規(gui)格(NPS),壁(bi)(bi)厚(hou)或壁(bi)(bi)厚(hou)序(xu)列號以及(ji)包括與相(xiang)應(ying)(ying)材(cai)料標準的(de)化學成分及(ji)力(li)學性(xing)能的(de)比較。
3. 記錄(lu)的(de)保存
在制(zhi)造廠的現場就(jiu)能得到(dao)數學分(fen)析和/或合格的驗證試驗結果(guo)的記錄,供采(cai)購(gou)方檢查。按與制(zhi)造廠達(da)成的協議,采(cai)購(gou)方應能得到(dao)這些數據的合格證書的復(fu)印件(jian)。
三、規格
表(biao)20-64~表(biao)20-69中管(guan)件(jian)的規格采用ANSI/ASME B36.10《焊接和(he)無縫軋(ya)制鋼管(guan)》定義的管(guan)子(zi)公稱(cheng)規格(NPS)表(biao)示。
四、材料
本標準(zhun)所包含的鍛鋼(gang)制(zhi)管(guan)件(jian)材(cai)(cai)料(liao)應(ying)與ASTM A234《中(zhong)高溫用(yong)鍛制(zhi)碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)管(guan)件(jian)》、ASTM A403《鍛制(zhi)奧氏體不銹鋼(gang)管(guan)件(jian)》、ASTM A420《低溫用(yong)鍛制(zhi)碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)管(guan)件(jian)》或(huo)相(xiang)應(ying)的ASME鍋爐(lu)和壓(ya)力容器規范(fan)第II卷,材(cai)(cai)料(liao)A篇,鐵基材(cai)(cai)料(liao)規范(fan)相(xiang)一致。
五、結構型式與(yu)尺寸
由于米制(zhi)單位和(he)英(ying)制(zhi)單位不能做到(dao)精確的等同,因此使(shi)用(yong)(yong)者必須分別采用(yong)(yong)兩種單位制(zhi)。
1. 短半徑彎頭
米制短半(ban)徑(jing)彎頭的型式見(jian)圖(tu)20-46,尺(chi)寸見(jian)表20-64,英制短半(ban)徑(jing)彎頭型式見(jian)圖(tu)20-46,尺(chi)寸見(jian)表20-65。
2. 短半徑180°彎頭
米制短半徑(jing)180°彎頭(tou)的型式見(jian)(jian)圖(tu)20-47,尺寸(cun)見(jian)(jian)表20-66;英(ying)制短半徑(jing)180°彎頭(tou)型式見(jian)(jian)圖(tu)20-47,尺寸(cun)見(jian)(jian)表20-67。
六、公差
米制(zhi)管件(jian)公(gong)差見(jian)圖20-48,尺寸見(jian)表(biao)20-68;英(ying)制(zhi)管件(jian)公(gong)差 見(jian)圖20-48,尺寸見(jian)表(biao)20-69。
注:除注明者外,公差指正偏差和負偏差。
1. 不圓度(du)為(wei)正偏差與負偏差絕對值之和。
2. 在需要增加壁厚(hou)以(yi)滿足20.5.2.1條設計(ji)要求處,這個公差在成型(xing)管(guan)件的(de)局部區域可以(yi)超出(chu)。
3. 端部(bu)的內徑和公(gong)稱壁厚由買方規定,壁厚公(gong)差用(yong)于(yu)整個管件。
4. 除(chu)非(fei)買方(fang)另有(you)規定,這些(xie)公(gong)差用于公(gong)稱內徑(jing)(jing)。公(gong)稱內徑(jing)(jing)等于公(gong)稱外徑(jing)(jing)與兩(liang)倍公(gong)稱壁(bi)厚之差。
注:除注明者外,公(gong)差指正偏差和負偏差。
1. 不圓度為正偏差與負偏差絕對值之和。
2. 在需要(yao)增加(jia)壁厚以滿足20.5.2.1條設計(ji)要(yao)求處,這個公差在成(cheng)型(xing)管件(jian)的局部區域可以超(chao)出。
3. 端部的(de)內徑和(he)公(gong)稱(cheng)壁厚由(you)買(mai)方規定(ding)。壁厚公(gong)差用(yong)于整個管件。
4. 除非買方另有規定,這些公(gong)差用于公(gong)稱(cheng)內徑(jing)(jing)。公(gong)稱(cheng)內徑(jing)(jing)等于公(gong)稱(cheng)外徑(jing)(jing)與兩倍公(gong)稱(cheng)壁厚之(zhi)差。
七、端部(bu)制備
焊(han)(han)接(jie)端(duan)部(bu)應符合ASME B16.25《對接(jie)焊(han)(han)端(duan)》的(de)規(gui)定。為方(fang)便起見(jian),管(guan)件(jian)的(de)焊(han)(han)接(jie)端(duan)部(bu)用(yong)(yong)圖及表(biao)來(lai)表(biao)示(shi)。管(guan)件(jian)端(duan)部(bu)焊(han)(han)接(jie)坡口形(xing)狀與(yu)尺(chi)寸見(jian)圖20-49,管(guan)件(jian)焊(han)(han)接(jie)坡口和鈍邊見(jian)表(biao)20-70。管(guan)件(jian)的(de)壁厚與(yu)同其焊(han)(han)接(jie)的(de)管(guan)子(zi)壁厚相等,以避免(mian)使用(yong)(yong)焊(han)(han)接(jie)內(nei)襯(chen)環。除(chu)非另有規(gui)定,對于規(gui)定的(de)管(guan)子(zi)壁厚,管(guan)件(jian)的(de)焊(han)(han)接(jie)端(duan)按不(bu)用(yong)(yong)襯(chen)環的(de)情況供(gong)應。
八(ba)、產(chan)品試(shi)驗
本標(biao)準不要求對鍛鋼管(guan)(guan)件進行水壓(ya)試驗。所(suo)有(you)管(guan)(guan)件都應(ying)能承受與該管(guan)(guan)件的(de)(de)NPS、壁厚及標(biao)志在(zai)管(guan)(guan)件上(shang)的(de)(de)材料級別相當的(de)(de)無(wu)縫鋼管(guan)(guan)適用規范所(suo)要求的(de)(de)試驗壓(ya)力,而不泄漏。
九、設(she)計驗證試驗
1. 要求的試驗
當(dang)制造廠(chang)選擇驗(yan)(yan)證(zheng)試驗(yan)(yan)以考(kao)核彎(wan)頭的設(she)計質量時,應(ying)按本標準的規定(ding)進行驗(yan)(yan)證(zheng)試驗(yan)(yan),除(chu)非制造廠(chang)和采購方之間另有協議(yi),惟(wei)一所(suo)需(xu)的驗(yan)(yan)證(zheng)試驗(yan)(yan)是爆破(po)強度試驗(yan)(yan)。
2. 試驗組(zu)裝件
a. 樣品管(guan)(guan)件(jian) 作(zuo)(zuo)為產品樣品并(bing)已經被選來作(zuo)(zuo)試驗(yan)的管(guan)(guan)件(jian),應驗(yan)明材料、等級和批(pi)量,包括熱處(chu)理。管(guan)(guan)件(jian)應經過(guo)尺寸檢驗(yan),并(bing)符合(he)本標準的要求。
b. 其他零(ling)件(jian) 應將計(ji)(ji)算(suan)爆破強度(du)(du)(du)至少與管件(jian)按20.5.9.3條計(ji)(ji)算(suan)得(de)到(dao)的(de)驗(yan)(yan)證試驗(yan)(yan)壓力相等的(de)直無縫管或(huo)有(you)縫管段(duan)(duan)焊到(dao)試驗(yan)(yan)管各端。任何內圓(yuan)不圓(yuan)度(du)(du)(du)大(da)于0.06 in(1.6mm)的(de)管子(zi)都應采用斜度(du)(du)(du)不大(da)于1:3的(de)鏜削(xue)加工,減少其不圓(yuan)度(du)(du)(du)。這些(xie)管段(duan)(duan)的(de)最小截止長度(du)(du)(du)應為:試件(jian)必須至少承受按20.5.9.3所(suo)計(ji)(ji)算(suan)壓力110%的(de)壓力。
對于NPS14及以下的管子,其最小管段長度應與其外徑相等;
對(dui)于(yu)大于(yu)NPS14的管子,其最小管段長度應為其外徑的一半。
3. 試驗(yan)程序和驗(yan)收(shou)標準(zhun)
水(shui)壓試驗(yan)(yan)(yan)(yan)用的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)(yan)(yan)流體應為水(shui)或其(qi)他液體。應對試驗(yan)(yan)(yan)(yan)組裝件施加水(shui)壓。當試驗(yan)(yan)(yan)(yan)組裝件能經受(shou)住按下式計(ji)算得(de)到(dao)的(de)(de)(de)驗(yan)(yan)(yan)(yan)證試驗(yan)(yan)(yan)(yan)壓力的(de)(de)(de)105%而不發(fa)生破裂時(shi),即滿足驗(yan)(yan)(yan)(yan)證試驗(yan)(yan)(yan)(yan)要求。
P= 2St/D
式中:P---計算得到的驗證試(shi)驗壓力;
S---在從管(guan)件上(shang)或試驗管(guan)件的(de)樣件上(shang)取得(de)的(de)試樣上(shang)測(ce)得(de)試驗管(guan)件的(de)最大抗拉強度。試驗管(guan)件應符合20.5.4條(tiao)列出的(de)某一種(zhong)材料的(de)所有要求;
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(shi)驗結果的可用(yong)性
不(bu)需要(yao)對所有規(gui)格(ge)、壁(bi)厚和材料級別不(bu)同(tong)(tong)組合(he)的(de)管件進行(xing)逐一(yi)試驗。在一(yi)個(ge)代表性管件上得出的(de)合(he)格(ge)驗證試驗可(ke)代表以(yi)下所述范圍內的(de)其他相(xiang)同(tong)(tong)形式(shi)的(de)管件。
a. 規格范圍(wei)
試(shi)驗(yan)管件(jian)(jian)可用來檢驗(yan)規(gui)格(ge)為試(shi)驗(yan)管件(jian)(jian)規(gui)格(ge)的(de)0.5倍到2倍的(de)類似管件(jian)(jian)。
b. 厚度范圍
一(yi)個試(shi)驗管件可以(yi)用來對t/D比值為試(shi)驗管件的0.5倍到3倍的類似比例(li)的管件進(jin)行評定(ding)或(huo)考核。
c. 材料級別
由各(ge)種級別(bie)鋼材制造的(de)(de)幾何尺寸相(xiang)同的(de)(de)管(guan)件(jian),其耐壓能力(li)直接與各(ge)個(ge)級別(bie)材料的(de)(de)抗拉強度成正比。因此(ci),只需試驗(yan)一個(ge)級別(bie)的(de)(de)代表(biao)性管(guan)件(jian)即可證明該管(guan)件(jian)的(de)(de)設(she)計。
十、 標志
1. 標準標志(見注)
每個管件都應(ying)作永久性標志以表明(ming)以下(xia)內容:
a. 制造廠的名稱或商標;
b. 材料(liao)的識別和類別(ASTM或(huo)ASME級別符號);爐(lu)號或(huo)制造廠的爐(lu)號識別標(biao)記;
c. 在級別符號前(qian)加前(qian)綴“WP”表示(shi)符合本標(biao)準;
d. 壁(bi)(bi)厚(hou)序列號(hao)或公稱(cheng)壁(bi)(bi)厚(hou)標識;
e. NPS(管子(zi)公稱規格)。
注:管件的壓力等級用(yong)NPS,壁厚(hou)(或序(xu)列號)及標志在管件上(shang)的材料(見20.5.2.2)表示。
2. 例外
當管件(jian)的規格(ge)不(bu)允許進行完整(zheng)標志(zhi)時,可逆上述(shu)內容順序省略識別標志(zhi)。