①. 不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)及管(guan)(guan)件(jian)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)的確定,一(yi)般由(you)(you)工藝提出操作工況條件(jian),經管(guan)(guan)道設計(ji)計(ji)算后,提交(jiao)“管(guan)(guan)道壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)計(ji)算表”,由(you)(you)管(guan)(guan)道設計(ji)圓整并選擇標準(zhun)的管(guan)(guan)道壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(特殊材質管(guan)(guan)子壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)除外)。


  內壓直管(guan)(guan)(guan)金屬直管(guan)(guan)(guan)的(de)壁(bi)厚計(ji)算在GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等(deng)規范均(jun)有介紹。地(di)上管(guan)(guan)(guan)道的(de)壁(bi)厚一(yi)般按環(huan)向(xiang)應力(li)設計(ji),與地(di)下(xia)管(guan)(guan)(guan)道的(de)壁(bi)厚設計(ji)方法相同。



  承受外壓的直管厚(hou)度(du)和加強(qiang)要求,應符(fu)合現行國家(jia)標(biao)準GB150《壓力容器》的規定(ding)。


  國(guo)內標(biao)(biao)準(zhun)常用(yong)(yong)鋼管和(he)鋼板的許用(yong)(yong)應(ying)力(li)由GB50316-2000中(zhong)表A.0.1和(he)表A.0.2中(zhong)取(qu)(qu)值。美(mei)標(biao)(biao)標(biao)(biao)準(zhun)常用(yong)(yong)鋼管和(he)鋼板的許用(yong)(yong)應(ying)力(li)由ASME B31.3中(zhong)表A-1中(zhong)取(qu)(qu)值;用(yong)(yong)于高壓(ya)蒸汽(qi)的管道,其(qi)鋼管和(he)鋼板的許用(yong)(yong)應(ying)力(li)由 ASME B31.1中(zhong)表A-1、A-2、A-3中(zhong)取(qu)(qu)值。


②. 各(ge)種(zhong)工況下鋼(gang)(gang)管及鋼(gang)(gang)制管件的最小(xiao)厚度應滿足以(yi)下要求。


  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(ju)烈循環條(tiao)件(jian)或A1類流體(ti)的(de)管道,采用不(bu)銹(xiu)鋼管子及對(dui)焊管件(jian)時(shi),不(bu)應小(xiao)于表16.32所列(lie)的(de)厚度。


  c. 外(wai)螺(luo)紋的鋼(gang)管和外(wai)螺(luo)紋鋼(gang)管件(jian)的最小厚度應(ying)按表16.33的規定。


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  d. 內(nei)螺紋管(guan)(guan)件(jian)及承插焊管(guan)(guan)件(jian)的厚(hou)度應符合現行國家(jia)標準的規定。


  e. 選用低壓流(liu)體(ti)輸送(song)用焊接(jie)鋼管(guan)的(de)(de)系列厚度(du)及(ji)現行國家標準號應按現行國家標準GB/T3092《低壓流(liu)體(ti)輸送(song)用焊接(jie)鋼管(guan)》及(ji)GB/T 3091《低壓流(liu)體(ti)輸送(song)用鍍(du)鋅焊接(jie)鋼管(guan)》中的(de)(de)加厚管(guan)子(zi),可用于輸送(song)設(she)計壓力小于或等于1.6MPa和設(she)計溫度(du)在(zai)0~200℃的(de)(de)C類流(liu)體(ti)。普通厚度(du)的(de)(de)管(guan)子(zi)僅用于D類流(liu)體(ti)。


③. 工業(ye)管道壁厚(hou)等(deng)級的(de)確定方法


   按(an)上述(shu)的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)道壁(bi)厚(hou)方法計算值(zhi)(zhi)(zhi)先按(an)四(si)舍五入的(de)(de)(de)(de)原則(ze)進行圓整,然后查相應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用(yong)標準(zhun),與計算值(zhi)(zhi)(zhi)最接(jie)近且稍高(gao)的(de)(de)(de)(de)對(dui)應(ying)(ying)(ying)壁(bi)厚(hou)就(jiu)是該管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)(de)公(gong)稱壁(bi)厚(hou)。有對(dui)應(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)子表號時,就(jiu)用(yong)管(guan)(guan)子表號表示(shi);無(wu)對(dui)應(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)子表號時,就(jiu)用(yong)壁(bi)厚(hou)值(zhi)(zhi)(zhi)表示(shi)。管(guan)(guan)子表號或壁(bi)厚(hou)值(zhi)(zhi)(zhi)所表示(shi)的(de)(de)(de)(de)參數(shu)就(jiu)是該管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)(de)公(gong)稱壁(bi)厚(hou)等級。


   對于不宜靠用標準中公稱(cheng)壁厚(hou)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao),例如(ru)管(guan)(guan)道(dao)應力不允許有太大壁厚(hou)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)元件,大批(pi)量(liang)同規格(ge)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)元件,由昂貴材料制造的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)元件等(deng),其壁厚(hou)等(deng)級應按計算值(zhi)就近圓整(zheng)取值(zhi)。管(guan)(guan)道(dao)上其他組成件(如(ru)彎頭、三通、異徑管(guan)(guan)、封頭等(deng)),也以(yi)上述(shu)確(que)定的(de)(de)(de)數字或代號表(biao)示其公稱(cheng)壁厚(hou)等(deng)級,并由此(ci)確(que)定它們與(yu)管(guan)(guan)子是等(deng)強度的(de)(de)(de)。


④. 管道器(qi)材(cai)受壓元件的(de)壁厚選(xuan)用,應符合下列要求;


   管(guan)道器材受(shou)壓(ya)元件(jian)(jian)的最(zui)小壁(bi)(bi)厚應考(kao)慮腐蝕、浸蝕、磨(mo)損(sun)、負(fu)偏差及螺紋或開槽(cao)深度(du)裕量;按(an)強度(du)計算管(guan)道器材受(shou)壓(ya)元件(jian)(jian)壁(bi)(bi)厚時,應考(kao)慮由于支撐(cheng)(cheng)、結冰、回填(tian)土(tu)等(deng)附(fu)加(jia)載荷的影(ying)響,當由此增加(jia)的壁(bi)(bi)厚產生過(guo)大的局部應力和在結構上無法解決(jue)時,應通過(guo)附(fu)加(jia)支撐(cheng)(cheng)、拉(la)桿等(deng)不(bu)增加(jia)壁(bi)(bi)厚的措施來保證(zheng)其強度(du)。



工程應用:某蒸汽(qi)管子壁厚計算實例


某蒸汽管(guan)道,設計壓(ya)力為(wei)3.0MPa,設計溫度為(wei)350℃,欲(yu)選(xuan)用外徑為(wei)219mm的無縫鋼管(guan),求管(guan)材(cai)(cai)的壁(bi)厚(hou)(管(guan)材(cai)(cai)的材(cai)(cai)質為(wei)20優質碳素鋼,許(xu)用應力為(wei)90MPa,附(fu)加厚(hou)度規定(ding)采(cai)用2mm)。


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工程(cheng)應用:某蒸汽管道壁厚(hou)強(qiang)度的驗算(suan)


某(mou)蒸(zheng)汽管道為325mm×8mmm,蒸(zheng)汽壓力為2.5Ma,需驗算管子(zi)壁厚(hou)是否符(fu)合強度(du)要求(許用應力值為100MPa,厚(hou)度(du)附加值采用2.0mm)。


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工程應用:某已用多年彎頭壁厚的(de)核算


  某兩相流管(guan)道219mm×6mnm,設(she)計(ji)壓力p=3.8MPa,設(she)計(ji)溫度t=250℃,在投運若干(gan)年(nian)后,檢修(xiu)時發現各彎(wan)頭外(wai)弧側壁厚(hou)因沖刷減(jian)薄了0.5mm,問(wen):是否可繼續(xu)使用?


  查(cha)閱(yue)技(ji)術文件(jian)檔案資料,這批彎(wan)頭(tou)是由無縫鋼管彎(wan)制的(de)PN4.0熱壓彎(wan)頭(tou),材質20g,DN200,外徑(jing)和壁厚為(wei)$219mm X6mnm,彎(wan)頭(tou)外弧、內弧和左右(you)兩側(ce)各(ge)點實測(ce)最小壁厚為(wei)6mm,彎(wan)曲(qu)半徑(jing)R=305mm


  根據附錄查得鋼材2在250℃的許用(yong)應(ying)力(li)為(wei)110MPa。許用(yong)應(ying)力(li)修正(zheng)(zheng)系數n取1。溫度修正(zheng)(zheng)系數Y取0.4。因有(you)兩相流動(dong)工況,附加厚度C取2。


  解:由條件知當(dang)時,直管(guan)的(de)計算壁厚為:


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  原(yuan)彎頭的附加(jia)厚(hou)(hou)度(du)有2.711mm,有余量,盡管因(yin)汽(qi)水沖(chong)刷減薄了(le)0.5mm,彎頭最薄處壁厚(hou)(hou)為(wei)5.5mm,已經到達最小(xiao)壁厚(hou)(hou)值(zhi),應更(geng)換新材料。



工程應用:某(mou)三通(tong)壁厚的(de)核算


  某管(guan)道設計(ji)壓(ya)力(li)p=2.5MPa,,設計(ji)溫(wen)度t=250℃,準備采用的(de)219mm 等徑三(san)通,材料為(wei)20鋼(GB3087),實測該三(san)通最小(xiao)壁厚為(wei)5.8mm,需(xu)要校核計(ji)算。


  設計溫度 t=250℃,低(di)于20鋼(gang)(gang)的最高(gao)使用溫度上限,材(cai)(cai)料為20鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)質是可以(yi)的。根(gen)據標準查得(de),鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)20鋼(gang)(gang)在(zai)250℃下的許用應(ying)力為110MPa。溫度修正系數(shu)Y選(xuan)取0.4。


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



工程應用:某(mou)試壓用盲板最小厚度的計算


  夾(jia)在兩法(fa)蘭之間的盲(mang)板,其(qi)計(ji)算厚度(du)可按式(shi)(16.3)確定(ding)。用(yong)整體鋼板制造時,式(shi)中焊接(jie)接(jie)頭系數(shu)等于1.0。對于永久(jiu)性盲(mang)板應按式(shi)(16.5)增加厚度(du)附加量(liang)。某試壓(ya)用(yong)盲(mang)板最小(xiao)厚度(du)見表16.34。





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