有的不銹(xiu)鋼管(guan)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(guo)化(hua)工(gong)(gong)行業標準HG/T 20256《化(hua)工(gong)(gong)高(gao)壓管(guan)(guan)道通(tong)用技術規范》,管(guan)(guan)道分為A、H兩個系(xi)列(lie)。A系(xi)列(lie)管(guan)(guan)道適用于(yu)壓力等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通(tong)用化(hua)工(gong)(gong)高(gao)壓管(guan)(guan)道的設(she)計(ji)、制造和(he)施工(gong)(gong);H系(xi)列(lie)管(guan)(guan)道適用于(yu)壓力等級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)壓氫氮氣(qi)合成和(he)尿素裝置的高(gao)壓不銹鋼管(guan)(guan)道的設(she)計(ji)、制造和(he)施工(gong)(gong)。


  高(gao)壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)道材(cai)料(liao)(liao)許用應(ying)(ying)力應(ying)(ying)按現行國家(jia)標準GB/T 20801.2《壓(ya)(ya)力管(guan)道規(gui)(gui)范 工業管(guan)道第2部(bu)分:材(cai)料(liao)(liao)》的有關(guan)規(gui)(gui)定(ding)取值。高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)道用鍛件材(cai)料(liao)(liao)許用應(ying)(ying)力應(ying)(ying)按現行國家(jia)標準GB/T150.2《壓(ya)(ya)力容(rong)器 第2部(bu)分:材(cai)料(liao)(liao)》的有關(guan)規(gui)(gui)定(ding)取值。


  A系列的(de)彎管和H系列的(de)彎管、焊接三通、透鏡(jing)墊及采用螺(luo)紋法(fa)蘭(lan)連接的(de)直管,其(qi)原材料所(suo)用高壓管子的(de)壁厚宜為(wei)正偏差。


  高壓(ya)法蘭和(he)法蘭蓋(gai)應采(cai)用(yong)鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)制造(zao),鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)級(ji)別不得低(di)于(yu)行業標準(zhun)NB/T 47008《承壓(ya)設備(bei)用(yong)碳(tan)素鋼和(he)合金鋼鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)》、NB/T 47009《低(di)溫(wen)承壓(ya)設備(bei)用(yong)低(di)合金鋼鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)》和(he)NB/T 47010《承壓(ya)設備(bei)用(yong)不銹(xiu)鋼和(he)耐(nai)熱鋼鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)》規定的Ⅲ級(ji)。


(2)超(chao)高(gao)(gao)壓不銹鋼管(guan)道的壁厚計算可(ke)依(yi)據ASME B31.3《工藝管(guan)道》(第IX章高(gao)(gao)壓管(guan)道規定高(gao)(gao)壓指的是超(chao)過ASME B16.5的PN420(CL2500)額定級,規定設計溫度和材料組別(bie)所(suo)允許的壓力)。


   高于在對應溫(wen)度(du)下設計壓力的(de)壓力偏(pian)差,對任何(he)管(guan)道系統都(dou)是不允(yun)許的(de)。卸(xie)壓時的(de)累積除外。


 ①. 管(guan)道直管(guan)段所需壁厚應按(an)式(shi)(3.3.37)確定。


式 37.jpg



對于螺紋(wen)組件,應采用公(gong)稱螺紋(wen)深度(ASME B1.20.1中的h或相當者),但對直螺紋(wen)接頭,如下(xia)列(lie)情況符合,則外螺紋(wen)槽(cao)深度無需考慮(lv):


   a. 螺紋槽深度(du)≤20%壁厚的;


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


   c. 內螺紋連(lian)接(jie)提供(gong)足夠的補強;


   d. 螺(luo)紋加上(shang)退刀部分長(chang)度超出(chu)補強的(de)距(ju)離≤管道的(de)公稱(cheng)壁厚。


  藉連(lian)接(jie)而獲得的(de)足(zu)夠(gou)補(bu)強(qiang)定(ding)義是:為(wei)保證接(jie)頭(tou)的(de)靜(jing)爆破(po)壓力≥管道無(wu)螺紋部分(fen)的(de)爆破(po)強(qiang)度所需的(de)補(bu)強(qiang)是否足(zu)夠(gou),應(ying)按要(yao)求驗證。


 ③. 超(chao)高壓內(nei)壓直(zhi)管的壁(bi)厚計算


   內壓設計壁厚(hou)(hou)t應不(bu)小(xiao)于按具體規(gui)定外徑(jing)和最(zui)小(xiao)壁厚(hou)(hou)管(guan)道(dao)的(de)(de)式(shi)(3.3.38)計算(suan)的(de)(de)厚(hou)(hou)度或按具有規(gui)定內徑(jing)和最(zui)小(xiao)壁厚(hou)(hou)管(guan)道(dao)的(de)(de)式(shi)(3.3.39)計算(suan)的(de)(de)厚(hou)(hou)度。


 ④. 超高(gao)壓(ya)外壓(ya)直管的壁厚計算(suan)


    對(dui)于D/t<3.33的管(guan)道,若管(guan)道至少一端(duan)暴露在完全的外壓(ya)(ya)中(zhong)而產生軸向外壓(ya)(ya)應(ying)力(li)者,外壓(ya)(ya)直(zhi)(zhi)管(guan)壓(ya)(ya)力(li)設(she)計厚度應(ying)按高(gao)壓(ya)(ya)內壓(ya)(ya)直(zhi)(zhi)管(guan)壁厚計算公(gong)式確定。對(dui)D/t≥3.33和D/t<3.33兩端(duan)都不承受(shou)外壓(ya)(ya)的管(guan)道,其壓(ya)(ya)力(li)設(she)計壁厚應(ying)按ASMEB31.3普通壓(ya)(ya)力(li)承受(shou)外壓(ya)(ya)的直(zhi)(zhi)管(guan)壁厚計算公(gong)式確定,但應(ying)力(li)值應(ying)取自(zi) ASME B31.3表(biao)K-1。


 ⑤. 超高壓管道(dao)材料的一些特殊要(yao)求


    不允(yun)許使用球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)或(huo)其他鑄(zhu)鐵(tie)。鍍鋅材料不允(yun)許用于(yu)受壓(ya)組(zu)件,也不能用焊接(jie)方法連接(jie)到受壓(ya)組(zu)件上(shang)去。


 ⑥. 超高壓管道無損檢測的(de)一些特殊要求


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


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超高壓管(guan)道(dao)(dao)設計(ji)(ji)的要求。如果是油(you)井超高壓管(guan)道(dao)(dao),也可參考(kao)API 6A《井口(kou)裝(zhuang)置和(he)(he)采(cai)油(you)樹(shu)設備(bei)規(gui)范》和(he)(he)GB/T 22513《石油(you)天然氣(qi)工業鉆井和(he)(he)采(cai)油(you)設備(bei)井口(kou)裝(zhuang)置和(he)(he)采(cai)油(you)樹(shu)》等標準來(lai)計(ji)(ji)算。






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