1. 材料許用應用的(de)確定(ding)基準應符合相(xiang)關標準的(de)要求。
2. 管道組成件(jian)材(cai)料(liao)的許用應力(li),中國(guo)(guo)標(biao)準(zhun)材(cai)料(liao)應符合(he)現行國(guo)(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)的有關規定(ding);美(mei)國(guo)(guo)標(biao)準(zhun)材(cai)料(liao)應符合(he)ASME B31的有關規定(ding)。
3. 管道柔性設計的應力限制應符合相關(guan)標準的有關(guan)規定。
4. 持續荷載的計(ji)算應力應符合(he)下列要求:
①. 管道(dao)組成件的厚度及(ji)補(bu)強(qiang)計算滿(man)足規范的要(yao)求(qiu),則(ze)由(you)于(yu)內(nei)壓所產生的應力(li)應認(ren)為(wei)是安全(quan)的。
②. 管道(dao)組成件的(de)(de)厚度及穩定性計算滿(man)足規范的(de)(de)要求,則(ze)由(you)于外壓所產生的(de)(de)應力(li)應認為是(shi)安全的(de)(de)。
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. 計算的最(zui)大位移(yi)應力范圍應符合下列要求,與ASME B31.3一致(zhi):
6. 許用位移應力范圍(wei)計(ji)算(suan)應符合下列要(yao)求:
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. 管道(dao)位移(yi)應力(li)范(fan)圍減小系數f主要用于耐蝕性良好的管道(dao),在主應力(li)循環數高的地方,應采用抗腐蝕的材料。
7. 偶然(ran)荷載與持(chi)續荷載產生(sheng)的應力(li)應按下(xia)列(lie)要求:
①. 管道(dao)在工作狀態下(xia),受到內壓、自重、其(qi)他持(chi)續荷(he)載和偶然(ran)荷(he)載所產生的縱向應(ying)力之和,應(ying)符合下(xia)式(shi)規(gui)定,且式(shi)中應(ying)力增大系數i的0.75倍的值不得(de)小于1。
在操(cao)作條件下的(de)壓力(li)(li)、重(zhong)力(li)(li)及(ji)其他持續荷載(zai)(zai)(zai)產生的(de)縱向應(ying)力(li)(li)與(yu)風(feng)荷載(zai)(zai)(zai)或地震荷載(zai)(zai)(zai)等臨時荷載(zai)(zai)(zai)產生的(de)應(ying)力(li)(li)組合,不(bu)應(ying)大于現行國家標準規定的(de)材料許用應(ying)力(li)(li)的(de)1.33倍;進行應(ying)力(li)(li)組合時,風(feng)荷載(zai)(zai)(zai)和地震荷載(zai)(zai)(zai)不(bu)應(ying)同時考慮。
②. 在(zai)試驗條(tiao)件下所(suo)產生的(de)應(ying)力可(ke)不受持(chi)續荷載及(ji)最(zui)大(da)位移(yi)應(ying)力范圍的(de)限制,可(ke)不計入其他臨時性荷載。
除另(ling)有規定外(wai),在(zai)系統壓力(li)試驗下(xia)管道中產生的應力(li),不應超(chao)過管道在(zai)該試驗溫度(du)下(xia)許用應力(li)的1.5倍,并不考慮(lv)風荷載、地震荷載等臨(lin)時荷載的影響(xiang)。
③. 地震烈度在(zai)9度及(ji)以上時,應進行(xing)地震驗(yan)算(suan)。
8. 管(guan)道運行中的(de)壓力(li)和溫度(du)的(de)允許變動范(fan)圍應符合下列規(gui)定:
金屬管道在運行(xing)中(zhong)其壓力、溫(wen)度或(huo)兩者同時發生(sheng)非經常(chang)性的(de)變動,且下列所有(you)規定都能滿足時,應(ying)認(ren)為在允許的(de)范圍內(nei)。否則,必須按(an)照(zhao)壓力-溫(wen)度變動過程中(zhong)耦合時最(zui)嚴重工況下的(de)設(she)計條件確(que)定。
①. 沒有鑄鐵或其他非塑性金屬的(de)受壓組(zu)成(cheng)件。
②. 公稱壓(ya)力(li)產生的應(ying)力(li)不應(ying)超過(guo)在設計(ji)溫度下的屈服點。
③. 縱向應力不應超(chao)過本規范規定的(de)極限。
④. 在管道壽命內,超過(guo)(guo)設(she)計條件的壓力(li)-溫度變動的總次數不應超過(guo)(guo)1000次。
⑤. 在任何情況(kuang)下(xia),最(zui)高變(bian)動壓(ya)力(li)不應(ying)超過管(guan)道的試驗壓(ya)力(li)。
⑥. 超過設計條件的(de)非經(jing)常性變動應符合下列(lie)限制之一。
允許(xu)超過壓力值(zhi)或提高溫度的程(cheng)度相當于允許(xu)提高許(xu)用應力值(zhi),其規(gui)定如(ru)下(xia):
一次變動持續(xu)時(shi)間不(bu)超過(guo)10h,且(qie)每年累(lei)計不(bu)超過(guo)100h時(shi),許用應力(li)提高不(bu)得超過(guo)33%。
一次(ci)變(bian)動持續時(shi)間不(bu)超(chao)過50h,且每年累(lei)計不(bu)超(chao)過500h時(shi),許(xu)用應力提高(gao)不(bu)得超(chao)過20%。
⑦. 持續的(de)和周期(qi)性(xing)的(de)變動對系統中(zhong)所有組成件的(de)工作性(xing)能無(wu)影(ying)響。如壓力變動對閥座等(deng)部(bu)件的(de)密封無(wu)影(ying)響。
⑧. 變動后的溫(wen)度不應低于(yu)規范(fan)中(zhong)規定的最低使用溫(wen)度。
對于非(fei)金屬襯里管道,壓力和溫度允許的(de)(de)變動值,應(ying)在取得成(cheng)功的(de)(de)使用經驗(yan)或經過試(shi)驗(yan)證實可靠時,方可使用。
9. 對于(yu)動(dong)力(li)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao),一般遵循DL/T 5054《火力(li)發電廠(chang)汽水(shui)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)設計規范(fan)》、ASMEB31.1《動(dong)力(li)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)》、EN 10216《承壓設備用(yong)無縫鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)》等規范(fan)的(de)要求(qiu)。許用(yong)應(ying)力(li)要求(qiu)與工藝管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)、工業管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)有些(xie)不同。
除延伸率(lv)大于等于30%的(de)奧(ao)氏體不銹鋼和鎳基(ji)合金外,管(guan)子與(yu)管(guan)件(jian)用鋼材(cai)的(de)許用應力應根據鋼材(cai)的(de)強度特性取(qu)下列三項中的(de)最小值(zhi):
10. 對(dui)于公用(yong)(yong)管(guan)道(dao),在我國一般遵(zun)循GB/T 38942《壓力(li)管(guan)道(dao)規(gui)范 公用(yong)(yong)管(guan)道(dao)》等規(gui)范的要(yao)(yao)求(qiu)。許用(yong)(yong)應力(li)要(yao)(yao)求(qiu)與式(1.7.5)相(xiang)同。
11. 對于長輸管(guan)道(dao),一般(ban)遵循GB/T 34275《壓力管(guan)道(dao)規(gui)(gui)范(fan) 長輸管(guan)道(dao)》、GB 50251《輸氣(qi)管(guan)道(dao)工(gong)程(cheng)設計規(gui)(gui)范(fan)》、GB50253《輸油管(guan)道(dao)工(gong)程(cheng)設計規(gui)(gui)范(fan)規(gui)(gui)范(fan)》、ASME B31.4《液態烴和其他液體管(guan)線輸送系統》、ASME B31.8《輸氣(qi)和配氣(qi)管(guan)道(dao)系統》等規(gui)(gui)范(fan)的要求。
①. 輸油管道直管段的許用應力(li)應符合下列要求。
a. 線路(lu)段許用應力要(yao)求
b. 輸油站內(nei)管道的許(xu)用應力應按GB50253的規定選(xuan)取。
c. 對(dui)于舊鋼管,如有出廠證明及制造標(biao)準資料,經材料性能檢驗及試壓(ya)合格后,可按式(1.7.6)計算許(xu)用應力。
d. 對于(yu)為(wei)了達到規定的最低(di)屈服強度(du)要求而進行過冷加工(控軋(ya)、冷擴),并在其后加熱至(zhi)大于(yu)或等于(yu)300℃(焊接(jie)除外)的鋼(gang)管,其許用應(ying)力應(ying)按(an)式(1.7.6)計算(suan)值(zhi)的75%取(qu)值(zhi)。
e. 鋼管(guan)的(de)許用(yong)(yong)剪應(ying)力不(bu)應(ying)超(chao)過其最低(di)屈(qu)服(fu)強(qiang)度的(de)45%;支承外載荷(he)作用(yong)(yong)下的(de)許用(yong)(yong)應(ying)力(端面(mian)承壓(ya))不(bu)應(ying)超(chao)過其最低(di)屈(qu)服(fu)強(qiang)度的(de)90%。
②. 管道結構支承固定件、結構附件和約束件所(suo)用(yong)鋼材的許用(yong)拉應(ying)(ying)力(li)和壓應(ying)(ying)力(li)不(bu)應(ying)(ying)超(chao)(chao)過其最低屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度的60%;許用(yong)剪應(ying)(ying)力(li)不(bu)應(ying)(ying)超(chao)(chao)過其最低屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度的45%;支承應(ying)(ying)力(li)(端面承壓)不(bu)應(ying)(ying)超(chao)(chao)過其最低屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度的90%。
③. 管道及管件強(qiang)度驗算的應(ying)力限(xian)用值應(ying)符合下列規(gui)定(ding):
a. 根據設(she)計內壓力(li)計算(suan)出(chu)的應(ying)力(li)值不(bu)應(ying)超過鋼管的許用應(ying)力(li);
b. 對于(yu)輸送(song)加(jia)熱油品的管(guan)(guan)(guan)道,當(dang)管(guan)(guan)(guan)道軸向(xiang)受約束時,其當(dang)量(liang)應(ying)力不得(de)超過鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)最(zui)低屈服強度(du)的90%;當(dang)管(guan)(guan)(guan)道軸向(xiang)不受約束時,熱脹當(dang)量(liang)應(ying)力不得(de)超過鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的許(xu)用應(ying)力;
c. 架空結構構件的強度驗算應符合GB50459的規(gui)定。
④. 管(guan)(guan)道及管(guan)(guan)件(jian)由(you)于永(yong)久(jiu)載荷、可(ke)變載荷所產生的(de)(de)軸向應力之和,不(bu)應超(chao)過鋼管(guan)(guan)的(de)(de)最低屈服強度的(de)(de)80%,但不(bu)應將地(di)震作用和風載荷同時計入。
⑤. 跨越管段鋼管許用應力應按式(1.7.7)計算: