有的不銹鋼(gang)管道(dao)設計壓力超過了普通規范的要求,如本書第一章所述,SH/T 3059適用于設計壓力不大于35MPa的管道系統,GB50316適用于設計壓力不大于42MPa的管道系統。對于設計壓力超過35MPa或42MPa等較高壓力不(bu)銹鋼管道的壁厚如何計算?


(1)我國化工行業標準HG/T 20256《化工高壓(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)道(dao)(dao)通用(yong)技術規范(fan)》,管(guan)(guan)道(dao)(dao)分為A、H兩個系列(lie)。A系列(lie)管(guan)(guan)道(dao)(dao)適用(yong)于(yu)壓(ya)(ya)(ya)力等級(ji) Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)化工高壓(ya)(ya)(ya)管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)設(she)計、制造和(he)施工;H系列(lie)管(guan)(guan)道(dao)(dao)適用(yong)于(yu)壓(ya)(ya)(ya)力等級(ji)PN160、PN220、PN260、PN320 高壓(ya)(ya)(ya)氫氮氣合成和(he)尿素裝(zhuang)置的(de)高壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)設(she)計、制造和(he)施工。


  高壓(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)道材(cai)料(liao)許用應力(li)應按現行國家標準GB/T 20801.2《壓(ya)力(li)管(guan)道規(gui)范 工業管(guan)道第2部(bu)分(fen):材(cai)料(liao)》的有關(guan)規(gui)定(ding)取值。高壓(ya)管(guan)道用鍛件(jian)材(cai)料(liao)許用應力(li)應按現行國家標準GB/T150.2《壓(ya)力(li)容器 第2部(bu)分(fen):材(cai)料(liao)》的有關(guan)規(gui)定(ding)取值。


  A系列(lie)(lie)的彎管和H系列(lie)(lie)的彎管、焊接(jie)三通、透鏡墊及采用螺紋法蘭(lan)連(lian)接(jie)的直管,其原材(cai)料所(suo)用高(gao)壓(ya)管子(zi)的壁(bi)厚(hou)宜為正偏差。


  高壓(ya)法蘭和(he)法蘭蓋(gai)應采(cai)用鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)制造,鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)級別不得低(di)于行業標準NB/T 47008《承壓(ya)設備(bei)(bei)用碳素鋼和(he)合金鋼鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)》、NB/T 47009《低(di)溫承壓(ya)設備(bei)(bei)用低(di)合金鋼鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)》和(he)NB/T 47010《承壓(ya)設備(bei)(bei)用不銹鋼和(he)耐(nai)熱鋼鍛(duan)(duan)件(jian)(jian)》規(gui)定的Ⅲ級。


(2)超高(gao)壓(ya)(ya)不銹鋼管道的(de)壁厚計算可依據ASME B31.3《工藝管道》(第IX章(zhang)高(gao)壓(ya)(ya)管道規(gui)定(ding)高(gao)壓(ya)(ya)指的(de)是超過(guo)ASME B16.5的(de)PN420(CL2500)額定(ding)級,規(gui)定(ding)設計溫度(du)和材料組別所允許的(de)壓(ya)(ya)力)。


   高于在對(dui)應溫度下設計壓力的壓力偏差(cha),對(dui)任何管道系統都(dou)是不允許的。卸壓時的累積除外。


 ①. 管道直管段所需壁(bi)厚應按式(3.3.37)確定(ding)。


式 37.jpg



對于螺紋組件,應采用公稱螺紋深度(ASME B1.20.1中(zhong)的h或相當者),但對直螺紋接(jie)頭(tou),如下列(lie)情況符合(he),則外螺紋槽(cao)深度無需(xu)考慮(lv):


   a. 螺紋槽深度≤20%壁厚(hou)的;


   b. 動外徑(jing)(jing)與(yu)內徑(jing)(jing)比D/d>1.1;


   c. 內螺紋連接提供足夠的補強;


   d. 螺紋加(jia)上(shang)退(tui)刀部分長(chang)度超(chao)出(chu)補強的距離≤管道的公稱壁厚。


  藉(jie)連接而(er)獲(huo)得的足(zu)夠(gou)補(bu)強定義是:為保證接頭的靜爆破壓力≥管道無螺紋部分的爆破強度所需的補(bu)強是否足(zu)夠(gou),應(ying)按要求驗證。


 ③. 超高(gao)壓(ya)內壓(ya)直管的壁厚計(ji)算


   內壓設計(ji)壁(bi)厚t應不(bu)小于(yu)按具(ju)體規定(ding)外(wai)徑和最小壁(bi)厚管道的式(3.3.38)計(ji)算的厚度(du)(du)或按具(ju)有規定(ding)內徑和最小壁(bi)厚管道的式(3.3.39)計(ji)算的厚度(du)(du)。


 ④. 超高壓外壓直管的壁厚計算(suan)


    對于D/t<3.33的管(guan)(guan)(guan)道,若管(guan)(guan)(guan)道至少一端(duan)暴露(lu)在完(wan)全的外(wai)(wai)壓(ya)中而產生軸向外(wai)(wai)壓(ya)應(ying)力(li)者(zhe),外(wai)(wai)壓(ya)直管(guan)(guan)(guan)壓(ya)力(li)設(she)計厚(hou)度應(ying)按高壓(ya)內壓(ya)直管(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)計算(suan)公式確定。對D/t≥3.33和D/t<3.33兩(liang)端(duan)都(dou)不承受外(wai)(wai)壓(ya)的管(guan)(guan)(guan)道,其壓(ya)力(li)設(she)計壁(bi)厚(hou)應(ying)按ASMEB31.3普通壓(ya)力(li)承受外(wai)(wai)壓(ya)的直管(guan)(guan)(guan)壁(bi)厚(hou)計算(suan)公式確定,但應(ying)力(li)值(zhi)應(ying)取自 ASME B31.3表K-1。


 ⑤. 超高(gao)壓管道材(cai)料的(de)一些特殊要(yao)求(qiu)


    不(bu)允許使(shi)用球(qiu)墨鑄鐵(tie)或其他鑄鐵(tie)。鍍鋅材料不(bu)允許用于受(shou)壓組件(jian),也不(bu)能用焊(han)接方(fang)法(fa)連(lian)接到受(shou)壓組件(jian)上去。


 ⑥. 超高壓管道無(wu)損檢(jian)測的一些(xie)特殊要求


    所有環縫、縱縫和(he)支管連接焊縫均應按規定100%檢(jian)查。超聲(sheng)波檢(jian)查不(bu)應代替射線照相(xiang)檢(jian)查,但可作(zuo)為其(qi)補充。


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超高(gao)壓管(guan)道(dao)設(she)計(ji)的(de)要求。如(ru)果是油井超高(gao)壓管(guan)道(dao),也可參考API 6A《井口裝置和(he)(he)采油樹(shu)設(she)備規范》和(he)(he)GB/T 22513《石(shi)油天然氣工業鉆(zhan)井和(he)(he)采油設(she)備井口裝置和(he)(he)采油樹(shu)》等(deng)標準來計(ji)算(suan)。






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