有的不銹(xiu)鋼管道(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等較高壓力不銹鋼管道的壁厚如何計算?


(1)我(wo)國化工行(xing)業標(biao)準(zhun)HG/T 20256《化工高(gao)壓管道(dao)通(tong)用(yong)技術(shu)規(gui)范》,管道(dao)分為(wei)A、H兩個系(xi)列。A系(xi)列管道(dao)適用(yong)于(yu)壓力等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通(tong)用(yong)化工高(gao)壓管道(dao)的設(she)計、制(zhi)造和施工;H系(xi)列管道(dao)適用(yong)于(yu)壓力等級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)壓氫(qing)氮氣合成和尿素裝置的高(gao)壓不銹鋼管道(dao)的設(she)計、制(zhi)造和施工。


  高(gao)壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)道(dao)材料(liao)許用應力應按(an)現行(xing)國家(jia)標(biao)準(zhun)GB/T 20801.2《壓(ya)(ya)力管(guan)(guan)道(dao)規(gui)范 工(gong)業管(guan)(guan)道(dao)第(di)2部(bu)分:材料(liao)》的(de)有關(guan)規(gui)定取(qu)值。高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)(guan)道(dao)用鍛件材料(liao)許用應力應按(an)現行(xing)國家(jia)標(biao)準(zhun)GB/T150.2《壓(ya)(ya)力容器(qi) 第(di)2部(bu)分:材料(liao)》的(de)有關(guan)規(gui)定取(qu)值。


  A系列(lie)的(de)(de)彎(wan)管(guan)(guan)和(he)H系列(lie)的(de)(de)彎(wan)管(guan)(guan)、焊接(jie)三通、透(tou)鏡(jing)墊及采用螺(luo)紋(wen)法蘭(lan)連接(jie)的(de)(de)直管(guan)(guan),其原材(cai)料所(suo)用高(gao)壓(ya)管(guan)(guan)子的(de)(de)壁厚宜為正偏差。


  高壓法蘭和(he)法蘭蓋(gai)應采(cai)用鍛件制造,鍛件級(ji)別不(bu)得低于(yu)行業標準NB/T 47008《承壓設(she)備(bei)用碳素鋼(gang)和(he)合(he)金鋼(gang)鍛件》、NB/T 47009《低溫承壓設(she)備(bei)用低合(he)金鋼(gang)鍛件》和(he)NB/T 47010《承壓設(she)備(bei)用不(bu)銹鋼(gang)和(he)耐熱鋼(gang)鍛件》規定的(de)Ⅲ級(ji)。


(2)超(chao)高(gao)壓不銹鋼管(guan)道(dao)(dao)的(de)壁厚計(ji)算可依據ASME B31.3《工藝管(guan)道(dao)(dao)》(第IX章(zhang)高(gao)壓管(guan)道(dao)(dao)規定高(gao)壓指的(de)是超(chao)過ASME B16.5的(de)PN420(CL2500)額(e)定級(ji),規定設計(ji)溫度和材料組別所允許的(de)壓力(li))。


   高于在對(dui)應溫(wen)度下設(she)計壓力(li)的壓力(li)偏差,對(dui)任何(he)管道(dao)系統都(dou)是不允許的。卸壓時(shi)的累積除(chu)外。


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


式 37.jpg



對于螺(luo)紋(wen)組件(jian),應采(cai)用公稱螺(luo)紋(wen)深度(du)(ASME B1.20.1中的h或相當者),但對直螺(luo)紋(wen)接頭,如下列情(qing)況符合,則外(wai)螺(luo)紋(wen)槽深度(du)無需考慮:


   a. 螺紋槽深(shen)度≤20%壁(bi)厚的;


   b. 動外徑與內徑比D/d>1.1;


   c. 內螺紋(wen)連(lian)接提(ti)供(gong)足(zu)夠的(de)補強;


   d. 螺紋加上(shang)退刀部分(fen)長度(du)超出補強的距離≤管道的公稱壁厚。


  藉連接而(er)獲(huo)得的(de)(de)(de)足(zu)夠(gou)補(bu)強(qiang)定(ding)義是:為保證接頭的(de)(de)(de)靜(jing)爆破壓(ya)力≥管道無(wu)螺紋部(bu)分的(de)(de)(de)爆破強(qiang)度(du)所需(xu)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)是否足(zu)夠(gou),應按(an)要求驗證。


 ③. 超高(gao)壓(ya)內(nei)壓(ya)直管的壁厚(hou)計算


   內壓(ya)設(she)計壁(bi)厚(hou)t應不小于按具體規定(ding)外徑(jing)和最小壁(bi)厚(hou)管道的式(shi)(3.3.38)計算的厚(hou)度(du)或(huo)按具有規定(ding)內徑(jing)和最小壁(bi)厚(hou)管道的式(shi)(3.3.39)計算的厚(hou)度(du)。


 ④. 超(chao)高壓(ya)外(wai)壓(ya)直(zhi)管的壁厚計算


    對于D/t<3.33的管(guan)道,若管(guan)道至少一(yi)端暴露(lu)在完全的外壓(ya)中而產生軸向外壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)者,外壓(ya)直(zhi)管(guan)壓(ya)力(li)(li)設計(ji)(ji)厚(hou)(hou)度應(ying)(ying)(ying)按高壓(ya)內壓(ya)直(zhi)管(guan)壁厚(hou)(hou)計(ji)(ji)算公式確定。對D/t≥3.33和(he)D/t<3.33兩端都不承(cheng)受外壓(ya)的管(guan)道,其壓(ya)力(li)(li)設計(ji)(ji)壁厚(hou)(hou)應(ying)(ying)(ying)按ASMEB31.3普(pu)通(tong)壓(ya)力(li)(li)承(cheng)受外壓(ya)的直(zhi)管(guan)壁厚(hou)(hou)計(ji)(ji)算公式確定,但應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值應(ying)(ying)(ying)取自 ASME B31.3表K-1。


 ⑤. 超(chao)高(gao)壓管道材(cai)料的(de)一些(xie)特殊要求


    不允(yun)許使用球墨鑄(zhu)鐵(tie)或(huo)其(qi)他鑄(zhu)鐵(tie)。鍍鋅材料不允(yun)許用于(yu)受(shou)壓組件,也不能(neng)用焊接(jie)方(fang)法連接(jie)到受(shou)壓組件上(shang)去。


 ⑥. 超(chao)高壓管道無(wu)損檢測的一些特(te)殊要求


    所有環縫、縱(zong)縫和(he)支(zhi)管連(lian)接(jie)焊縫均應(ying)按規定100%檢查(cha)。超聲波檢查(cha)不應(ying)代替射線照相(xiang)檢查(cha),但可作(zuo)為其補充。


(3)GB/T 20801、TSG D0001 也有超(chao)高(gao)壓管道設計(ji)的要求(qiu)。如(ru)果是油井超(chao)高(gao)壓管道,也可參考API 6A《井口(kou)裝置和(he)采油樹(shu)設備規范(fan)》和(he)GB/T 22513《石油天然氣工業(ye)鉆(zhan)井和(he)采油設備井口(kou)裝置和(he)采油樹(shu)》等標(biao)準來計(ji)算。






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