有的不銹鋼管道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等較高壓力不銹鋼管道的壁厚如何計算?


(1)我國化工(gong)行業標準(zhun)HG/T 20256《化工(gong)高壓(ya)管道(dao)通用(yong)技術規范》,管道(dao)分(fen)為A、H兩(liang)個系(xi)列。A系(xi)列管道(dao)適(shi)用(yong)于壓(ya)力等(deng)級(ji) Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)化工(gong)高壓(ya)管道(dao)的(de)(de)設計、制造和施(shi)工(gong);H系(xi)列管道(dao)適(shi)用(yong)于壓(ya)力等(deng)級(ji)PN160、PN220、PN260、PN320 高壓(ya)氫氮氣合成和尿素(su)裝置(zhi)的(de)(de)高壓(ya)不銹鋼管道(dao)的(de)(de)設計、制造和施(shi)工(gong)。


  高壓(ya)(ya)不銹鋼管(guan)道材料許用(yong)應(ying)(ying)力(li)應(ying)(ying)按(an)現行(xing)國家標(biao)準GB/T 20801.2《壓(ya)(ya)力(li)管(guan)道規范 工業管(guan)道第(di)2部分:材料》的有關規定取(qu)值(zhi)。高壓(ya)(ya)管(guan)道用(yong)鍛件材料許用(yong)應(ying)(ying)力(li)應(ying)(ying)按(an)現行(xing)國家標(biao)準GB/T150.2《壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器 第(di)2部分:材料》的有關規定取(qu)值(zhi)。


  A系列(lie)的(de)彎管和H系列(lie)的(de)彎管、焊接(jie)三通、透(tou)鏡墊及采用螺紋法蘭連接(jie)的(de)直管,其(qi)原材(cai)料所(suo)用高(gao)壓管子(zi)的(de)壁厚宜為(wei)正偏(pian)差。


  高(gao)壓(ya)法蘭和法蘭蓋應(ying)采(cai)用(yong)(yong)鍛件(jian)(jian)制造,鍛件(jian)(jian)級別不得低(di)于行業標(biao)準NB/T 47008《承(cheng)壓(ya)設(she)備用(yong)(yong)碳素(su)鋼(gang)和合(he)金(jin)鋼(gang)鍛件(jian)(jian)》、NB/T 47009《低(di)溫承(cheng)壓(ya)設(she)備用(yong)(yong)低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)鍛件(jian)(jian)》和NB/T 47010《承(cheng)壓(ya)設(she)備用(yong)(yong)不銹鋼(gang)和耐熱鋼(gang)鍛件(jian)(jian)》規定的Ⅲ級。


(2)超高壓不銹鋼(gang)管道(dao)的壁厚計算(suan)可依據ASME B31.3《工藝(yi)管道(dao)》(第IX章(zhang)高壓管道(dao)規定高壓指的是(shi)超過(guo)ASME B16.5的PN420(CL2500)額定級,規定設(she)計溫(wen)度(du)和材料(liao)組別所允許的壓力(li))。


   高于在(zai)對應溫(wen)度下設計壓力(li)的壓力(li)偏差,對任(ren)何管道系統都是不(bu)允(yun)許的。卸壓時的累積除外。


 ①. 管道直管段所需壁厚應按式(3.3.37)確定。


式 37.jpg



對于螺紋(wen)(wen)組件,應采用公稱螺紋(wen)(wen)深度(ASME B1.20.1中的h或相當者(zhe)),但對直(zhi)螺紋(wen)(wen)接頭,如下列情況符合,則外螺紋(wen)(wen)槽深度無需(xu)考慮:


   a. 螺(luo)紋槽深度(du)≤20%壁厚的;


   b. 動外徑(jing)與內徑(jing)比D/d>1.1;


   c. 內螺紋(wen)連接提供足(zu)夠的補強;


   d. 螺紋加上退刀部分(fen)長度超出補(bu)強的(de)距離≤管道的(de)公稱壁厚。


  藉連接而獲得的(de)(de)足(zu)(zu)夠補強(qiang)定義(yi)是:為保證(zheng)接頭的(de)(de)靜爆破壓力≥管(guan)道(dao)無螺紋部(bu)分的(de)(de)爆破強(qiang)度所需的(de)(de)補強(qiang)是否足(zu)(zu)夠,應按要(yao)求驗證(zheng)。


 ③. 超高壓(ya)內壓(ya)直(zhi)管的(de)壁厚(hou)計算


   內壓(ya)設計壁厚(hou)t應不小(xiao)于按具體(ti)規定外徑和最小(xiao)壁厚(hou)管(guan)道的式(3.3.38)計算的厚(hou)度或(huo)按具有規定內徑和最小(xiao)壁厚(hou)管(guan)道的式(3.3.39)計算的厚(hou)度。


 ④. 超高壓外壓直管的壁(bi)厚(hou)計算


    對于D/t<3.33的(de)(de)管道,若(ruo)管道至少一端暴露在(zai)完全的(de)(de)外(wai)(wai)壓(ya)中而產生(sheng)軸(zhou)向(xiang)外(wai)(wai)壓(ya)應(ying)力(li)者,外(wai)(wai)壓(ya)直(zhi)管壓(ya)力(li)設(she)計厚度(du)應(ying)按高壓(ya)內壓(ya)直(zhi)管壁(bi)(bi)厚計算(suan)公式確定。對D/t≥3.33和D/t<3.33兩端都不承(cheng)受外(wai)(wai)壓(ya)的(de)(de)管道,其壓(ya)力(li)設(she)計壁(bi)(bi)厚應(ying)按ASMEB31.3普通壓(ya)力(li)承(cheng)受外(wai)(wai)壓(ya)的(de)(de)直(zhi)管壁(bi)(bi)厚計算(suan)公式確定,但應(ying)力(li)值應(ying)取自 ASME B31.3表K-1。


 ⑤. 超高(gao)壓(ya)管道材料的一些特殊要求


    不(bu)允許使用球墨鑄鐵或(huo)其他鑄鐵。鍍(du)鋅(xin)材料不(bu)允許用于受壓組件(jian),也不(bu)能(neng)用焊接方法(fa)連接到(dao)受壓組件(jian)上去。


 ⑥. 超高壓管道(dao)無損檢測的一些特殊要求


    所有環縫、縱縫和(he)支管連接焊縫均應按(an)規(gui)定100%檢查。超聲波檢查不應代替(ti)射線照(zhao)相檢查,但可作為其補充。


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超高壓管道(dao)設計的要求(qiu)。如果(guo)是油(you)井(jing)(jing)超高壓管道(dao),也可參(can)考API 6A《井(jing)(jing)口裝置(zhi)和(he)采油(you)樹設備(bei)規范》和(he)GB/T 22513《石油(you)天然氣工業(ye)鉆井(jing)(jing)和(he)采油(you)設備(bei)井(jing)(jing)口裝置(zhi)和(he)采油(you)樹》等標準來計算。






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