1. 材料許(xu)用應(ying)用的(de)(de)確定基(ji)準(zhun)應(ying)符合相關標(biao)準(zhun)的(de)(de)要求(qiu)。


2. 管道組(zu)成件材(cai)(cai)(cai)料的許用應力,中國標(biao)準材(cai)(cai)(cai)料應符(fu)合現(xian)行國家標(biao)準的有關(guan)規定(ding);美國標(biao)準材(cai)(cai)(cai)料應符(fu)合ASME B31的有關(guan)規定(ding)。


3. 管(guan)道(dao)柔性(xing)設(she)計的(de)應(ying)力限制(zhi)應(ying)符合相關標準的(de)有關規定。


4. 持續(xu)荷載的計算應力應符合下列(lie)要求(qiu):


   ①. 管道(dao)組(zu)成件(jian)的厚度(du)及補強(qiang)計算(suan)滿足規范的要(yao)求,則由于內壓所產生的應力應認(ren)為是安全的。


   ②. 管道組(zu)成(cheng)件的厚度及(ji)穩定性計算滿(man)足(zu)規范的要(yao)求,則由于外壓所產生的應力應認為是安全的。


   ③. 管道中由于壓力、重力和其他持續荷載所產生的縱向應力之和σL,不應超過材料在預計最高溫度下的許用應力[σ]h


5. 計算的(de)最大位移應力范圍應符合下列要(yao)求,與ASME B31.3一致:


式 1.jpg


6. 許用位移應(ying)力范圍計算應(ying)符合下列要求(qiu):


   ①. 對于鑄件,熱態及冷態下的許用應力應計入鑄件質量系數Ec。對縱向焊接接頭,熱態及冷態下的許用應力([σ]c及[σ]h)不需乘焊接接頭系數Ej


   ②. 管(guan)(guan)道位移應(ying)力范圍減小系(xi)數f主要用(yong)于(yu)耐蝕(shi)性良(liang)好的(de)管(guan)(guan)道,在主應(ying)力循環數高的(de)地方,應(ying)采用(yong)抗腐蝕(shi)的(de)材料(liao)。


7. 偶然荷載(zai)與持續荷載(zai)產生的應力應按下(xia)列要求:


  ①. 管道在工(gong)作狀態下(xia),受到內(nei)壓、自重(zhong)、其他持續荷(he)載(zai)和(he)偶然(ran)荷(he)載(zai)所產(chan)生的(de)縱向應力(li)之和(he),應符合下(xia)式(shi)規(gui)定,且(qie)式(shi)中應力(li)增大系數(shu)i的(de)0.75倍的(de)值不(bu)得小于1。


   在操(cao)作條件(jian)下的壓力(li)、重力(li)及(ji)其他持續(xu)荷載(zai)產(chan)生(sheng)的縱向應(ying)(ying)力(li)與(yu)風荷載(zai)或地震(zhen)荷載(zai)等臨時荷載(zai)產(chan)生(sheng)的應(ying)(ying)力(li)組合,不(bu)應(ying)(ying)大于現行(xing)國家標準規定的材料(liao)許用應(ying)(ying)力(li)的1.33倍;進行(xing)應(ying)(ying)力(li)組合時,風荷載(zai)和地震(zhen)荷載(zai)不(bu)應(ying)(ying)同(tong)時考慮。


  ②. 在(zai)試驗(yan)條(tiao)件下(xia)所產生的(de)應力可不(bu)受(shou)持續荷載(zai)及最大(da)位移應力范圍的(de)限制,可不(bu)計入其他臨(lin)時(shi)性荷載(zai)。


   除另有規定外,在系(xi)統壓力試(shi)驗(yan)下(xia)(xia)管(guan)道中產(chan)生的(de)應(ying)力,不應(ying)超過管(guan)道在該(gai)試(shi)驗(yan)溫度下(xia)(xia)許用應(ying)力的(de)1.5倍(bei),并不考慮(lv)風荷載(zai)、地震(zhen)荷載(zai)等臨時荷載(zai)的(de)影響。


 ③. 地震(zhen)烈度在9度及以(yi)上時,應進行地震(zhen)驗算。


8. 管道運行(xing)中的壓力和溫(wen)度的允許變動范(fan)圍應符合下(xia)列規定:


 金屬(shu)管道在運行中其壓力(li)、溫度或兩(liang)者同時(shi)發生非經常性的變(bian)動,且下列(lie)所有(you)規(gui)定都能滿足時(shi),應認(ren)為在允許的范圍內。否則,必須按照壓力(li)-溫度變(bian)動過程中耦合時(shi)最(zui)嚴重(zhong)工況下的設(she)計條件確(que)定。


  ①. 沒有鑄(zhu)鐵(tie)或其(qi)他非塑性金屬的受壓組成件(jian)。


  ②. 公稱壓力產生的(de)應力不應超過在(zai)設計溫度下的(de)屈服點。


  ③. 縱向應(ying)力不應(ying)超(chao)過本規(gui)(gui)范規(gui)(gui)定的極限。


  ④. 在管道(dao)壽(shou)命內,超過設(she)計條件(jian)的壓(ya)力-溫(wen)度變動的總次數(shu)不應超過1000次。


  ⑤. 在任何(he)情況下,最高變動壓力(li)不應(ying)超過(guo)管(guan)道(dao)的試驗壓力(li)。


  ⑥. 超過(guo)設(she)計條件的非經常性變動(dong)應符合下列限制之(zhi)一。


 允許超(chao)過(guo)壓(ya)力(li)值或提高(gao)溫(wen)度(du)的(de)程度(du)相當于允許提高(gao)許用應力(li)值,其(qi)規定如(ru)下:


     一(yi)次(ci)變動(dong)持續(xu)時間不超過10h,且每年累計不超過100h時,許用應力提高不得(de)超過33%。


    一次(ci)變(bian)動持續時間不(bu)超(chao)過(guo)50h,且每年累(lei)計不(bu)超(chao)過(guo)500h時,許用應力提高不(bu)得超(chao)過(guo)20%。


  ⑦. 持續的(de)和周期(qi)性的(de)變(bian)動對(dui)系統中所有組成件(jian)的(de)工作性能無影響。如壓力變(bian)動對(dui)閥座等部件(jian)的(de)密封無影響。


  ⑧. 變動后(hou)的溫度(du)不應低(di)(di)于規范中規定的最低(di)(di)使用溫度(du)。


  對(dui)于非金(jin)屬襯里(li)管道,壓力和溫度允許的變動值,應在取得成功的使用經(jing)驗(yan)或經(jing)過試驗(yan)證實可靠時,方可使用。


9. 對于動(dong)力(li)管道,一般遵循(xun)DL/T 5054《火(huo)力(li)發電廠汽(qi)水管道設(she)計規范(fan)》、ASMEB31.1《動(dong)力(li)管道》、EN 10216《承壓(ya)設(she)備(bei)用(yong)(yong)無縫鋼管》等規范(fan)的要求。許用(yong)(yong)應力(li)要求與(yu)工藝(yi)管道、工業管道有些不同。


  除延伸率(lv)大(da)于(yu)等(deng)于(yu)30%的奧氏體不銹鋼(gang)和鎳(nie)基合金外(wai),管(guan)子與管(guan)件用(yong)(yong)鋼(gang)材(cai)(cai)的許(xu)用(yong)(yong)應力應根據鋼(gang)材(cai)(cai)的強度特性(xing)取下列三項中的最小值:


式 5.jpg


10. 對于公(gong)用管(guan)道(dao)(dao),在我國(guo)一般(ban)遵循GB/T 38942《壓(ya)力管(guan)道(dao)(dao)規(gui)范 公(gong)用管(guan)道(dao)(dao)》等規(gui)范的要求。許用應力要求與式(1.7.5)相同(tong)。


11. 對于長輸管(guan)道(dao),一般(ban)遵循GB/T 34275《壓力管(guan)道(dao)規范(fan) 長輸管(guan)道(dao)》、GB 50251《輸氣管(guan)道(dao)工程設計(ji)規范(fan)》、GB50253《輸油管(guan)道(dao)工程設計(ji)規范(fan)規范(fan)》、ASME B31.4《液態烴(jing)和其他液體管(guan)線(xian)輸送系統》、ASME B31.8《輸氣和配氣管(guan)道(dao)系統》等規范(fan)的要求。


①. 輸油管道直管段(duan)的許用應力(li)應符合下列要(yao)求。


 a. 線路段許用(yong)應力(li)要求


式 6.jpg


  b. 輸油站(zhan)內管道的許(xu)用應(ying)力應(ying)按GB50253的規定選取。


  c. 對于舊(jiu)鋼管,如有出(chu)廠證明及(ji)(ji)制造標準資料,經材料性能檢驗及(ji)(ji)試壓合格后,可按式(1.7.6)計算許用(yong)應(ying)力。


  d. 對于為了達到規定的(de)最低(di)屈服(fu)強度(du)要(yao)求而進行過(guo)冷加工(gong)(控軋、冷擴(kuo)),并在其后加熱(re)至(zhi)大于或等于300℃(焊接除外)的(de)鋼管,其許(xu)用應力應按式(1.7.6)計算值的(de)75%取值。


  e. 鋼管的許(xu)(xu)用剪應力(li)不應超過其最(zui)低(di)屈服強度的45%;支承(cheng)外載荷作用下的許(xu)(xu)用應力(li)(端面承(cheng)壓)不應超過其最(zui)低(di)屈服強度的90%。


 ②. 管(guan)道結構支(zhi)承固定件、結構附件和約束件所用鋼材(cai)的(de)許用拉應(ying)力(li)和壓應(ying)力(li)不(bu)應(ying)超(chao)(chao)過其最(zui)(zui)低屈服(fu)強度(du)的(de)60%;許用剪應(ying)力(li)不(bu)應(ying)超(chao)(chao)過其最(zui)(zui)低屈服(fu)強度(du)的(de)45%;支(zhi)承應(ying)力(li)(端面承壓)不(bu)應(ying)超(chao)(chao)過其最(zui)(zui)低屈服(fu)強度(du)的(de)90%。


 ③. 管道及管件強(qiang)度驗算(suan)的應力限用值應符合(he)下列規定:


   a. 根(gen)據設計(ji)內(nei)壓力計(ji)算出(chu)的應力值不應超(chao)過鋼(gang)管的許用應力;


   b. 對于輸(shu)送(song)加(jia)熱(re)油(you)品的管(guan)道(dao),當(dang)管(guan)道(dao)軸向受(shou)(shou)約(yue)束時,其當(dang)量應力(li)不得(de)超過鋼(gang)(gang)管(guan)最低(di)屈服強度的90%;當(dang)管(guan)道(dao)軸向不受(shou)(shou)約(yue)束時,熱(re)脹當(dang)量應力(li)不得(de)超過鋼(gang)(gang)管(guan)的許用應力(li);


   c. 架空(kong)結構(gou)構(gou)件的(de)強度驗(yan)算應(ying)符合GB50459的(de)規定。


 ④. 管道及管件由于永(yong)久載(zai)荷、可(ke)變載(zai)荷所產生的軸向應力(li)之(zhi)和(he),不(bu)應超(chao)過鋼管的最低屈服強度的80%,但不(bu)應將地震作用和(he)風載(zai)荷同時(shi)計入(ru)。


 ⑤. 跨越管段鋼管許用應力應按式(1.7.7)計算(suan):


式 7.jpg