①. 不銹鋼(gang)管(guan)及(ji)管(guan)件壁厚(hou)的確(que)定,一(yi)般由工(gong)藝提(ti)出操作工(gong)況條件,經管(guan)道設計(ji)計(ji)算后,提(ti)交“管(guan)道壁厚(hou)計(ji)算表”,由管(guan)道設計(ji)圓整(zheng)并選(xuan)擇標準(zhun)的管(guan)道壁厚(hou)(特殊材(cai)質管(guan)子壁厚(hou)除外)。


  內壓直管(guan)金(jin)屬直管(guan)的壁(bi)厚計(ji)(ji)算在(zai)GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等規范均有介紹。地上管(guan)道(dao)的壁(bi)厚一般按(an)環向(xiang)應(ying)力設計(ji)(ji),與地下管(guan)道(dao)的壁(bi)厚設計(ji)(ji)方法相同(tong)。



  承(cheng)受外(wai)壓(ya)(ya)的直(zhi)管厚度(du)和(he)加強要(yao)求(qiu),應符合現行(xing)國家標準GB150《壓(ya)(ya)力容器(qi)》的規定。


  國內標(biao)準(zhun)常用(yong)鋼(gang)管(guan)和(he)(he)鋼(gang)板(ban)的(de)(de)許(xu)用(yong)應(ying)力由(you)GB50316-2000中(zhong)表(biao)A.0.1和(he)(he)表(biao)A.0.2中(zhong)取值。美標(biao)標(biao)準(zhun)常用(yong)鋼(gang)管(guan)和(he)(he)鋼(gang)板(ban)的(de)(de)許(xu)用(yong)應(ying)力由(you)ASME B31.3中(zhong)表(biao)A-1中(zhong)取值;用(yong)于(yu)高壓(ya)蒸汽的(de)(de)管(guan)道,其鋼(gang)管(guan)和(he)(he)鋼(gang)板(ban)的(de)(de)許(xu)用(yong)應(ying)力由(you) ASME B31.1中(zhong)表(biao)A-1、A-2、A-3中(zhong)取值。


②. 各種工況下鋼(gang)管及鋼(gang)制管件的最小厚度應滿足(zu)以下要(yao)求。


  a. 管子壁厚不應小于:按規定計算的壁厚;按D0 / 150(D0 管子外徑,mm)確定的管子壁厚。最小選用壁厚應符合表16.31要求。


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  b. 劇烈循環條(tiao)件或A1類流體(ti)的管道,采用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管子及對焊管件時(shi),不應小于表16.32所列的厚度(du)。


  c. 外螺(luo)紋的(de)鋼管(guan)和外螺(luo)紋鋼管(guan)件的(de)最(zui)小厚度應按表16.33的(de)規定。


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  d. 內螺紋管件及承插焊(han)管件的(de)厚度應符合現行國家標準的(de)規定(ding)。


  e. 選(xuan)用(yong)低壓流體(ti)輸送(song)用(yong)焊接鋼(gang)管的系列厚(hou)(hou)度及現行國家標準(zhun)號應按現行國家標準(zhun)GB/T3092《低壓流體(ti)輸送(song)用(yong)焊接鋼(gang)管》及GB/T 3091《低壓流體(ti)輸送(song)用(yong)鍍鋅(xin)焊接鋼(gang)管》中的加厚(hou)(hou)管子,可用(yong)于輸送(song)設計壓力小于或(huo)等于1.6MPa和(he)設計溫度在0~200℃的C類流體(ti)。普通厚(hou)(hou)度的管子僅用(yong)于D類流體(ti)。


③. 工(gong)業管道壁厚等級的確定方法(fa)


   按上(shang)述的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)壁厚(hou)方法計算(suan)值(zhi)(zhi)先按四(si)舍五入的(de)(de)原則進(jin)行圓整(zheng),然后查(cha)相應(ying)(ying)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)標準,與計算(suan)值(zhi)(zhi)最接(jie)近且稍高的(de)(de)對應(ying)(ying)壁厚(hou)就(jiu)是(shi)該管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)公稱(cheng)壁厚(hou)。有(you)對應(ying)(ying)管(guan)(guan)子表(biao)(biao)(biao)號(hao)時(shi),就(jiu)用(yong)管(guan)(guan)子表(biao)(biao)(biao)號(hao)表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi);無對應(ying)(ying)管(guan)(guan)子表(biao)(biao)(biao)號(hao)時(shi),就(jiu)用(yong)壁厚(hou)值(zhi)(zhi)表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)。管(guan)(guan)子表(biao)(biao)(biao)號(hao)或壁厚(hou)值(zhi)(zhi)所表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)的(de)(de)參數(shu)就(jiu)是(shi)該管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)公稱(cheng)壁厚(hou)等級(ji)。


   對(dui)于不宜靠用(yong)標準中公(gong)稱壁(bi)厚(hou)(hou)的(de)管(guan)(guan)道(dao),例如管(guan)(guan)道(dao)應力不允許有太(tai)大壁(bi)厚(hou)(hou)的(de)管(guan)(guan)道(dao)元件,大批量同規格的(de)管(guan)(guan)道(dao)元件,由(you)(you)昂貴材料(liao)制(zhi)造(zao)的(de)管(guan)(guan)道(dao)元件等,其(qi)壁(bi)厚(hou)(hou)等級(ji)(ji)應按(an)計算值就近圓整取值。管(guan)(guan)道(dao)上其(qi)他(ta)組成件(如彎(wan)頭、三(san)通、異徑(jing)管(guan)(guan)、封頭等),也以上述確(que)定的(de)數字或代號表(biao)示其(qi)公(gong)稱壁(bi)厚(hou)(hou)等級(ji)(ji),并由(you)(you)此確(que)定它(ta)們與管(guan)(guan)子是等強度的(de)。


④. 管(guan)道(dao)器材受壓(ya)元件(jian)的(de)壁厚選用(yong),應符合下列要(yao)求;


   管道器(qi)材(cai)受壓元(yuan)件的(de)最(zui)小壁(bi)厚應(ying)考慮(lv)(lv)腐蝕(shi)、浸(jin)蝕(shi)、磨損(sun)、負偏(pian)差及螺紋或開槽深度裕量;按強(qiang)度計算(suan)管道器(qi)材(cai)受壓元(yuan)件壁(bi)厚時,應(ying)考慮(lv)(lv)由(you)于支撐、結冰(bing)、回填土(tu)等附加(jia)(jia)載荷(he)的(de)影(ying)響,當(dang)由(you)此(ci)增加(jia)(jia)的(de)壁(bi)厚產生過大(da)的(de)局(ju)部應(ying)力和(he)在(zai)結構上無法(fa)解(jie)決時,應(ying)通過附加(jia)(jia)支撐、拉桿(gan)等不增加(jia)(jia)壁(bi)厚的(de)措施來保證(zheng)其強(qiang)度。



工(gong)程應用:某蒸汽管子壁厚計算實例


某蒸汽管道(dao),設(she)計壓力(li)為3.0MPa,設(she)計溫度為350℃,欲選用外徑為219mm的(de)無縫鋼管,求管材的(de)壁厚(管材的(de)材質(zhi)為20優質(zhi)碳(tan)素鋼,許用應力(li)為90MPa,附(fu)加厚度規定采用2mm)。


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工程應(ying)用:某蒸汽管道壁(bi)厚強度的驗(yan)算


某蒸汽(qi)管(guan)(guan)道為325mm×8mmm,蒸汽(qi)壓力(li)為2.5Ma,需驗算管(guan)(guan)子壁厚是否(fou)符合強度要求(許用(yong)應(ying)力(li)值(zhi)為100MPa,厚度附加(jia)值(zhi)采用(yong)2.0mm)。


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工程應(ying)用:某已用多年彎頭壁厚的(de)核算


  某(mou)兩相流(liu)管道219mm×6mnm,設計(ji)(ji)壓(ya)力p=3.8MPa,設計(ji)(ji)溫度t=250℃,在(zai)投運若干年后,檢修時發現各彎頭(tou)外弧(hu)側壁厚因沖刷(shua)減(jian)薄了0.5mm,問(wen):是(shi)否(fou)可(ke)繼續使用?


  查閱技術文(wen)件檔案資(zi)料,這批彎(wan)頭(tou)是由無(wu)縫鋼管(guan)彎(wan)制的PN4.0熱(re)壓彎(wan)頭(tou),材質20g,DN200,外徑(jing)(jing)和(he)壁厚(hou)為(wei)$219mm X6mnm,彎(wan)頭(tou)外弧(hu)、內弧(hu)和(he)左右兩側各(ge)點實(shi)測最小壁厚(hou)為(wei)6mm,彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)(jing)R=305mm


  根據附(fu)錄查得鋼材2在250℃的許用(yong)應(ying)力為110MPa。許用(yong)應(ying)力修(xiu)正(zheng)系數n取(qu)1。溫度修(xiu)正(zheng)系數Y取(qu)0.4。因有兩相流動工況,附(fu)加厚度C取(qu)2。


  解:由條件知當時,直(zhi)管的計(ji)算壁厚為(wei):


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  原彎頭的附加厚(hou)(hou)度有(you)2.711mm,有(you)余量(liang),盡管因汽水沖刷減薄了0.5mm,彎頭最薄處壁厚(hou)(hou)為5.5mm,已(yi)經到達最小壁厚(hou)(hou)值,應更換新材料。



工程應用:某三通壁厚的(de)核算


  某(mou)管道設計(ji)壓力p=2.5MPa,,設計(ji)溫度t=250℃,準備(bei)采用(yong)的(de)219mm 等徑(jing)三通(tong),材料為(wei)20鋼(GB3087),實(shi)測該三通(tong)最小壁(bi)厚為(wei)5.8mm,需要校(xiao)核(he)計(ji)算(suan)。


  設(she)計溫度 t=250℃,低于20鋼(gang)的(de)最高使用(yong)溫度上限,材料為20鋼(gang)材質是可以的(de)。根據(ju)標(biao)準(zhun)查(cha)得,鋼(gang)材20鋼(gang)在250℃下的(de)許用(yong)應力為110MPa。溫度修正系數Y選(xuan)取0.4。


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  因(yin)此,三通實測最(zui)小(xiao)壁厚5.8mm,大于計算的最(zui)小(xiao)壁厚5.08mm是可行的。



工程應用(yong):某試壓用(yong)盲板最小厚(hou)度的計算


  夾在兩法蘭(lan)之(zhi)間的盲板,其計算厚度可(ke)按式(shi)(16.3)確定。用(yong)整(zheng)體(ti)鋼(gang)板制造時,式(shi)中焊接接頭(tou)系(xi)數等于(yu)(yu)1.0。對于(yu)(yu)永久(jiu)性盲板應(ying)按式(shi)(16.5)增加厚度附(fu)加量(liang)。某(mou)試壓用(yong)盲板最小厚度見表16.34。





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