一些壓(ya)力(li)管道(dao)(dao)(dao)設計人(ren)員在參與工程設計時,設計工作范圍(wei)內既有動(dong)力(li)管道(dao)(dao)(dao)又有工藝管道(dao)(dao)(dao),擬把兩(liang)種管道(dao)(dao)(dao)都按(an)工藝管道(dao)(dao)(dao)規(gui)范設計,這種做(zuo)法是否可行?筆者首先比較(jiao)ASME B31.3工藝管線(Process Piping)與ASME B31.1動(dong)力(li)管線(Power Piping),這兩(liang)個(ge)標準在很多國家廣泛應用,主(zhu)要(yao)區別如下(xia):
①. 兩個標準的適用范圍不同
ASME B31.1由于規定(ding)嚴格,使用(yong)大(da)量鋼材,為(wei)了(le)經濟適(shi)用(yong)起見一(yi)般只適(shi)用(yong)于電站鍋爐(lu)外(wai)部(bu)(bu)管道。ASMEB31.3的(de)應用(yong)要廣得多,石(shi)油化工、醫藥等行業都可以。在(zai)ASME B31.3規定(ding)“本標準不適(shi)用(yong)于鍋爐(lu)外(wai)部(bu)(bu)管道,有關鍋爐(lu)外(wai)部(bu)(bu)管道的(de)標準,請參照ASME B31.1”。
②. ASME B31.1的許(xu)用(yong)應力(li)比ASME B31.3的許(xu)用(yong)應力(li)更加嚴格。
③. 應力計算公式(shi)不同
a.ASME B31.1對管道撓度有明確的規定,為0.1in(2.5mm),ASME B3.3則沒(mei)有明確規定,一(yi)般取3mm。
b.ASME B31.1有明(ming)確(que)的管道支(zhi)吊(diao)架間距(ju)(ju)規定(ding),而ASMEB31.3沒有支(zhi)吊(diao)架間距(ju)(ju)的規定(ding)。
c.兩個規范的位移應力范圍的計算公式不同。d.兩個規范的偶然載荷應力的評判(pan)不同。
e. 兩個規范中許用應力的(de)放大系(xi)數不同。
f. 應力(li)(li)增強(qiang)(qiang)系(xi)數(shu)不同。ASME B31.3應力(li)(li)增強(qiang)(qiang)系(xi)數(shu)分(fen)為平(ping)(ping)(ping)面(mian)內和平(ping)(ping)(ping)面(mian)外應力(li)(li)增強(qiang)(qiang)系(xi)數(shu)。ASME B31.1不區分(fen)平(ping)(ping)(ping)面(mian)內和平(ping)(ping)(ping)面(mian)外應力(li)(li)增強(qiang)(qiang)系(xi)數(shu),而(er)是采用了(le)應力(li)(li)增強(qiang)(qiang)系(xi)數(shu)這一概念(nian)。ASME B31.1的應力(li)(li)增強(qiang)(qiang)系(xi)數(shu)更加保(bao)守。
④. 兩個標準的管(guan)道壁厚計算公式不同
動力管線(水或(huo)蒸汽等)的腐蝕(shi)情況(kuang)一般(ban)要比工藝(yi)管線(石(shi)油或(huo)化(hua)工產品)嚴重(zhong)。在兩個公式(shi)中,腐蝕(shi)裕(yu)量的選擇是(shi)不(bu)同的。
⑤. 對(dui)管件、法(fa)蘭和膨脹節等管道器材使用規定(ding)不同
在(zai)ASME B31.3管(guan)(guan)(guan)道(dao)里(li)經(jing)常使用(yong)法蘭連接(jie)(jie)。在(zai)ASMEB31.1,法蘭使用(yong)比(bi)較少(shao),而是(shi)直接(jie)(jie)焊接(jie)(jie)。主要(yao)是(shi)因為電力管(guan)(guan)(guan)道(dao)一(yi)般(ban)高溫(wen)(常達550℃、600℃或者更高)高壓(有的達47MPa),如用(yong)法蘭易泄漏。ASME B31.3管(guan)(guan)(guan)道(dao)涉及夾套管(guan)(guan)(guan)、膨(peng)脹節等(deng)的設計(ji),而ASMEB31.1里(li)規定禁止(zhi)在(zai)鍋爐(lu)外(wai)部(bu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)加膨(peng)脹節。在(zai)動力管(guan)(guan)(guan)道(dao)系統一(yi)般(ban)不需要(yao)夾套管(guan)(guan)(guan)。
⑥. 對動荷載(zai)沖擊問題的考慮不同
ASME B31.3管(guan)道(dao)(dao)水錘(chui)(chui)(chui)、汽(qi)錘(chui)(chui)(chui)等沖擊(ji)荷(he)(he)載(zai)的情(qing)況(kuang)比(bi)較少。ASME B31.1范圍內亞(ya)臨(lin)界電(dian)廠鍋爐管(guan)道(dao)(dao)水錘(chui)(chui)(chui)、汽(qi)錘(chui)(chui)(chui)沖擊(ji)荷(he)(he)載(zai)可以不考慮,但是電(dian)站超臨(lin)界機(ji)組和(he)超超臨(lin)界機(ji)組管(guan)道(dao)(dao)的水錘(chui)(chui)(chui)、汽(qi)錘(chui)(chui)(chui)等沖擊(ji)荷(he)(he)載(zai)需要考慮。