管道壁厚計算方(fang)法大多等(deng)(deng)效或參照采用ASME等(deng)(deng)標(biao)準規范體系。因國(guo)內行業(ye)分工(gong)不(bu)同(tong)導(dao)致管道類別較多。
1. 工(gong)業(ye)管道(dao)與國外規(gui)范的比較
GB/T 20801《壓力(li)(li)(li)管(guan)道規(gui)范(fan) 工業管(guan)道》因被國(guo)家(jia)安全(quan)技術法規(gui)TSG D0001《壓力(li)(li)(li)管(guan)道安全(quan)技術監察規(gui)程工業管(guan)道》引用(yong)(yong)而(er)成為強制標(biao)準(zhun),與(yu)常(chang)用(yong)(yong)的(de)SH/T 3059《石油化工管(guan)道設(she)計(ji)器材選用(yong)(yong)規(gui)范(fan)》、DL/T 5054《火力(li)(li)(li)發電(dian)廠汽水管(guan)道設(she)計(ji)規(gui)范(fan)》、GB 50316《工業金屬管(guan)道設(she)計(ji)規(gui)范(fan)》等(deng)標(biao)準(zhun)等(deng)同采用(yong)(yong)了ASME B31.3管(guan)道壁(bi)厚(hou)計(ji)算公(gong)式,計(ji)算時材料許用(yong)(yong)應力(li)(li)(li)取值稍(shao)有(you)差別。
目前ASME B31.3的有效版本在分母SE項增加了一個(ge)焊接接頭(tou)強度降(jiang)低系數(shu),GB/T20801和(he)SH/T3059也進行了修改(gai)。
GB 50316 是(shi)國(guo)家強制標(biao)準,仍然有(you)效,將要發布的新版規范內也將增加(jia)焊接(jie)接(jie)頭強度降低系數,但其(qi)許(xu)用(yong)應力取值偏保守。
動力(li)管(guan)道規范(fan)ASME B31.1 僅對(dui)焊接鋼(gang)管(guan)而不(bu)(bu)對(dui)無縫(feng)鋼(gang)管(guan)增加焊接接頭強度降低系數,這點與國(guo)內(nei)電力(li)行業的(de)動力(li)管(guan)道規范(fan)是(shi)一致(zhi)(zhi)的(de)。DL/T 5054與現行的(de)ASME B31.1是(shi)一致(zhi)(zhi)的(de),許用(yong)應(ying)力(li)取值(zhi)相(xiang)對(dui)于ASME B31.3高,特(te)別是(shi)無縫(feng)鋼(gang)管(guan)在蠕變溫度下的(de)計算結果比(bi)工藝管(guan)道要小得多。國(guo)內(nei)各工業管(guan)道規范(fan)因(yin)標準不(bu)(bu)同(tong)可能導(dao)致(zhi)(zhi)管(guan)道壁厚計算和取值(zhi)結果完全不(bu)(bu)同(tong)。
2. 國內(nei)工業(ye)管道規范(fan)和(he)長輸管道、公用管道規范(fan)的(de)比較
GB 50253《輸(shu)油管(guan)(guan)道設計規范》、GB 50251《輸(shu)氣管(guan)(guan)道設計規范》主(zhu)要參照ASME B31.4《液態烴和其他(ta)液體管(guan)(guan)線輸(shu)送(song)系統》、ASME B31.8《輸(shu)氣和配(pei)氣管(guan)(guan)道系統》。
無論是(shi)(shi)長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)還是(shi)(shi)燃氣(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao),均引入了設計系數(shu)(shu)的概(gai)念(nian)。因(yin)長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)和燃氣(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)許(xu)用(yong)(yong)(yong)應力取值(zhi)相對較高且(qie)不考慮腐蝕裕度(因(yin)有陰極(ji)保護)和負偏(pian)差(cha)(設計系數(shu)(shu)中(zhong)已考慮)等厚度附加量,同(tong)(tong)等條件下,長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)和公用(yong)(yong)(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的壁(bi)厚計算和取值(zhi)比工業管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)要薄很多(duo)。當工業管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)與長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)、公用(yong)(yong)(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao),或不同(tong)(tong)設計系數(shu)(shu)長(chang)(chang)輸管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)、公用(yong)(yong)(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)之間(jian)直(zhi)接(jie)焊接(jie)連接(jie)時,因(yin)壁(bi)厚差(cha)異不宜直(zhi)接(jie)用(yong)(yong)(yong)打破(po)口的形式(shi)連接(jie),而是(shi)(shi)要加一段過渡管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)段。
3. 負壓工(gong)況(kuang)下管(guan)道壁厚(hou)校核
上面(mian)對各種標(biao)準(zhun)規(gui)范在(zai)內(nei)(nei)壓(ya)下(xia)壓(ya)力(li)管(guan)(guan)道的壁(bi)厚(hou)計算(suan)(suan)進(jin)行了比(bi)較分析,按內(nei)(nei)壓(ya)壁(bi)厚(hou)計算(suan)(suan)并考(kao)慮其他因素選取的壁(bi)厚(hou)可保(bao)證(zheng)壓(ya)力(li)管(guan)(guan)道的強度在(zai)內(nei)(nei)壓(ya)下(xia)不會失效。有時還要考(kao)慮外壓(ya)工(gong)況下(xia),特別是大口徑薄壁(bi)管(guan)(guan)道,應校核管(guan)(guan)道的壁(bi)厚(hou)或許用外壓(ya),確保(bao)管(guan)(guan)道剛度和安全運行。
(1)ASME B31.3對(dui)直管外壓(ya)下壁厚計算(suan)和加強(qiang)圈要求,應(ying)符合ASME規范第(di)VII 卷第(di)1冊UG-28。
(2)GB/T 20801對直(zhi)管的(de)(de)外(wai)壓(真(zhen)空(kong))設計(ji)是(shi)按GB/T 150。同時對L/T≥25且D/T。≥65,當設計(ji)溫度不超過300℃時,可(ke)簡化公(gong)式(shi)(3.3.9)計(ji)算許用外(wai)壓。GB/T 20801簡化的(de)(de)許用外(wai)壓計(ji)算公(gong)式(shi)和GB/T 150的(de)(de)計(ji)算結(jie)(jie)果是(shi)一致的(de)(de)。ASME 規范第(di)VII卷第(di)1冊UG-28在(zai)相(xiang)同條件下也可(ke)得出相(xiang)同得結(jie)(jie)果。
(3)如果許用外壓不滿(man)足設(she)計(ji)條件,可(ke)按(an)GB/T 150或(huo)ASME 規范第VII卷第1冊UG-29、UG-30設(she)計(ji)加強圈。

