1. 材料(liao)許用應用的確定(ding)基準(zhun)應符合相(xiang)關標準(zhun)的要求。
2. 管道組成件(jian)材料(liao)的(de)許用應(ying)力(li),中(zhong)國標準材料(liao)應(ying)符(fu)(fu)合現行國家標準的(de)有(you)關(guan)規定;美國標準材料(liao)應(ying)符(fu)(fu)合ASME B31的(de)有(you)關(guan)規定。
3. 管道柔性設計(ji)的應力限(xian)制應符(fu)合相關(guan)標準(zhun)的有關(guan)規定。
4. 持續荷(he)載的(de)計算應力應符(fu)合(he)下(xia)列要求:
①. 管道組(zu)成件的(de)厚度及補強(qiang)計算(suan)滿足規范的(de)要求,則由于(yu)內壓所產生的(de)應力應認為是安全的(de)。
②. 管(guan)道組成件的厚度及穩定(ding)性(xing)計算滿足規范的要求,則由于(yu)外壓所產生的應力應認(ren)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. 計算的最大位移應力范圍應符合下列要求,與(yu)ASME B31.3一致:
6. 許(xu)用位移應力范圍計(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(guan)道(dao)位移應力范(fan)圍減小(xiao)系數f主(zhu)要用(yong)于耐蝕性良好的(de)管(guan)道(dao),在主(zhu)應力循環數高的(de)地方,應采(cai)用(yong)抗腐蝕的(de)材(cai)料(liao)。
7. 偶然荷載(zai)與持續荷載(zai)產生的應(ying)力應(ying)按下列要求:
①. 管道在工(gong)作狀態下,受到(dao)內壓、自重(zhong)、其(qi)他(ta)持續(xu)荷(he)載和偶然荷(he)載所產生的縱向應力(li)之和,應符合下式規定,且式中應力(li)增大(da)系數i的0.75倍的值不得(de)小于1。
在操作(zuo)條件下的壓力(li)、重力(li)及其(qi)他持續荷(he)載(zai)產生(sheng)的縱向應(ying)(ying)力(li)與風(feng)荷(he)載(zai)或地震(zhen)荷(he)載(zai)等臨時荷(he)載(zai)產生(sheng)的應(ying)(ying)力(li)組合,不(bu)應(ying)(ying)大于(yu)現行國家標準規定的材料許用應(ying)(ying)力(li)的1.33倍;進(jin)行應(ying)(ying)力(li)組合時,風(feng)荷(he)載(zai)和地震(zhen)荷(he)載(zai)不(bu)應(ying)(ying)同(tong)時考慮(lv)。
②. 在(zai)試(shi)驗條件下(xia)所產(chan)生(sheng)的應力可不受持(chi)續(xu)荷載及最大位移應力范圍的限制(zhi),可不計入其他臨(lin)時(shi)性荷載。
除(chu)另有規定外,在(zai)系統壓力試驗下管道中產生的應力,不應超過管道在(zai)該試驗溫度下許用應力的1.5倍(bei),并不考慮風荷(he)載(zai)、地震荷(he)載(zai)等臨時荷(he)載(zai)的影(ying)響(xiang)。
③. 地(di)震(zhen)烈度在9度及以上時(shi),應進行地(di)震(zhen)驗算。
8. 管道運行中的壓力和(he)溫度(du)的允許變動(dong)范圍應符合(he)下列規定:
金屬管道(dao)在(zai)運行中(zhong)其壓(ya)力、溫度或兩(liang)者同時(shi)發(fa)生非經常性的(de)(de)變(bian)動,且下(xia)列所有規定都能滿足時(shi),應認為在(zai)允許的(de)(de)范圍(wei)內。否則,必須(xu)按(an)照(zhao)壓(ya)力-溫度變(bian)動過程中(zhong)耦合時(shi)最嚴重工(gong)況(kuang)下(xia)的(de)(de)設計條件確定。
①. 沒有(you)鑄鐵或(huo)其他(ta)非塑性金屬的受壓組成件。
②. 公稱壓(ya)力產生的應力不(bu)應超過在設計溫(wen)度下的屈服點。
③. 縱(zong)向應力(li)不應超過本規范(fan)規定的(de)極限。
④. 在管道壽命(ming)內,超過設計條件的壓力-溫度變動(dong)的總次(ci)數不應超過1000次(ci)。
⑤. 在任(ren)何情況下,最高(gao)變(bian)動壓力不應超(chao)過(guo)管道的試(shi)驗壓力。
⑥. 超過(guo)設計條件(jian)的非經常性變動應符合下(xia)列限制之一(yi)。
允許超(chao)過壓力值(zhi)或提高溫(wen)度(du)的程度(du)相當于(yu)允許提高許用應力值(zhi),其規定如(ru)下(xia):
一次(ci)變動持續時間不超(chao)過(guo)10h,且每年累(lei)計不超(chao)過(guo)100h時,許(xu)用應力提高(gao)不得超(chao)過(guo)33%。
一次變(bian)動持續時間不超過(guo)50h,且(qie)每(mei)年(nian)累計不超過(guo)500h時,許(xu)用應力提高不得超過(guo)20%。
⑦. 持(chi)續的(de)和周期性(xing)的(de)變(bian)動對系統中所有(you)組(zu)成件(jian)的(de)工作性(xing)能無影(ying)響。如壓(ya)力變(bian)動對閥座等(deng)部(bu)件(jian)的(de)密封無影(ying)響。
⑧. 變動后的溫度不應(ying)低于規范中規定的最低使用溫度。
對(dui)于(yu)非(fei)金屬(shu)襯里(li)管道,壓力和溫(wen)度允許(xu)的(de)變(bian)動(dong)值(zhi),應(ying)在取(qu)得成功的(de)使(shi)用經驗或經過試(shi)驗證實(shi)可靠時,方可使(shi)用。
9. 對于動(dong)(dong)力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao),一般遵循DL/T 5054《火力(li)發電廠汽水管(guan)(guan)道(dao)(dao)設(she)計規范》、ASMEB31.1《動(dong)(dong)力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)》、EN 10216《承壓設(she)備用無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)》等規范的(de)要(yao)求。許(xu)用應力(li)要(yao)求與工藝管(guan)(guan)道(dao)(dao)、工業管(guan)(guan)道(dao)(dao)有些不同。
除延(yan)伸率大于等(deng)于30%的(de)奧氏體不銹鋼(gang)和鎳基合金外,管子與管件用(yong)鋼(gang)材的(de)許(xu)用(yong)應力應根據鋼(gang)材的(de)強度特性(xing)取下列三項中(zhong)的(de)最小(xiao)值:
10. 對于公(gong)用管道(dao)(dao),在(zai)我國(guo)一般遵(zun)循GB/T 38942《壓(ya)力(li)(li)管道(dao)(dao)規范(fan) 公(gong)用管道(dao)(dao)》等規范(fan)的(de)要求。許用應力(li)(li)要求與(yu)式(shi)(1.7.5)相(xiang)同。
11. 對于長輸(shu)管(guan)(guan)道(dao),一般(ban)遵(zun)循GB/T 34275《壓力管(guan)(guan)道(dao)規范(fan)(fan)(fan)(fan) 長輸(shu)管(guan)(guan)道(dao)》、GB 50251《輸(shu)氣管(guan)(guan)道(dao)工程設計(ji)規范(fan)(fan)(fan)(fan)》、GB50253《輸(shu)油管(guan)(guan)道(dao)工程設計(ji)規范(fan)(fan)(fan)(fan)規范(fan)(fan)(fan)(fan)》、ASME B31.4《液態烴和其他液體管(guan)(guan)線輸(shu)送(song)系(xi)統(tong)》、ASME B31.8《輸(shu)氣和配氣管(guan)(guan)道(dao)系(xi)統(tong)》等(deng)規范(fan)(fan)(fan)(fan)的要(yao)求。
①. 輸油管道直(zhi)管段的許用應力應符(fu)合下列要求。
a. 線路(lu)段許用應力要求
b. 輸油站內管(guan)道的許用應(ying)力應(ying)按GB50253的規定選取。
c. 對于舊鋼管,如(ru)有出廠證明(ming)及(ji)(ji)制造標準資料,經材料性能檢驗(yan)及(ji)(ji)試壓合格后,可按(an)式(shi)(1.7.6)計算(suan)許用應力。
d. 對于為了達到規定(ding)的(de)最低屈服強度要求而進行過冷(leng)加(jia)工(控軋、冷(leng)擴),并在其后加(jia)熱至大于或等于300℃(焊(han)接除外)的(de)鋼管(guan),其許用應力應按(an)式(shi)(1.7.6)計算(suan)值的(de)75%取(qu)值。
e. 鋼管的(de)許(xu)(xu)用剪應力(li)不應超過(guo)其(qi)最(zui)低屈(qu)服強度(du)(du)的(de)45%;支承(cheng)外載荷作用下的(de)許(xu)(xu)用應力(li)(端面承(cheng)壓)不應超過(guo)其(qi)最(zui)低屈(qu)服強度(du)(du)的(de)90%。
②. 管道結(jie)構支(zhi)承(cheng)固(gu)定件、結(jie)構附件和(he)約(yue)束件所用(yong)(yong)鋼(gang)材的(de)許用(yong)(yong)拉應(ying)(ying)力(li)和(he)壓應(ying)(ying)力(li)不(bu)應(ying)(ying)超過(guo)其(qi)最低(di)屈服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)的(de)60%;許用(yong)(yong)剪(jian)應(ying)(ying)力(li)不(bu)應(ying)(ying)超過(guo)其(qi)最低(di)屈服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)的(de)45%;支(zhi)承(cheng)應(ying)(ying)力(li)(端面承(cheng)壓)不(bu)應(ying)(ying)超過(guo)其(qi)最低(di)屈服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)的(de)90%。
③. 管道(dao)及管件強度驗算的應力限用值(zhi)應符合下列(lie)規定:
a. 根據設計內壓力計算出的應(ying)力值不應(ying)超過鋼管的許用應(ying)力;
b. 對于輸送加(jia)熱油品的管(guan)(guan)道(dao)(dao),當管(guan)(guan)道(dao)(dao)軸(zhou)向受約束時,其(qi)當量應(ying)力(li)不得超過(guo)鋼管(guan)(guan)最低屈服強(qiang)度的90%;當管(guan)(guan)道(dao)(dao)軸(zhou)向不受約束時,熱脹當量應(ying)力(li)不得超過(guo)鋼管(guan)(guan)的許用應(ying)力(li);
c. 架空(kong)結構構件的強(qiang)度驗算應符合(he)GB50459的規(gui)定。
④. 管道及管件由(you)于(yu)永久載(zai)(zai)荷、可變載(zai)(zai)荷所產生的軸(zhou)向應力之和,不(bu)(bu)應超過鋼管的最低屈服強度的80%,但不(bu)(bu)應將地(di)震作用和風載(zai)(zai)荷同時計入。
⑤. 跨越管段鋼管許用應力應按(an)式(1.7.7)計算: