①. 材料(liao)的許用應力
材料(liao)的(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)是指(zhi)(zhi)材料(liao)的(de)強(qiang)度指(zhi)(zhi)標(biao)除以(yi)相應(ying)(ying)(ying)的(de)安全(quan)系數得到的(de)值(zhi)。材料(liao)的(de)力(li)(li)學性能(neng)指(zhi)(zhi)標(biao)有屈服(fu)極限(xian)(xian)(xian)、強(qiang)度極限(xian)(xian)(xian)、蠕變極限(xian)(xian)(xian)、疲勞極限(xian)(xian)(xian)等(deng)(deng),這些指(zhi)(zhi)標(biao)分別反(fan)映了不(bu)同(tong)狀態下失效的(de)極限(xian)(xian)(xian)值(zhi)。為了保證(zheng)管(guan)道(dao)(dao)運行中的(de)強(qiang)度可靠,常將管(guan)道(dao)(dao)元件(jian)中的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)限(xian)(xian)(xian)制在各強(qiang)度指(zhi)(zhi)標(biao)下某一值(zhi),該數值(zhi)即為許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。當管(guan)道(dao)(dao)元件(jian)中的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)超(chao)過其許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值(zhi)時,就認(ren)為其強(qiang)度已不(bu)能(neng)得到保證(zheng)。因(yin)此說,材料(liao)的(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)是確定(ding)管(guan)道(dao)(dao)壁(bi)厚等(deng)(deng)級的(de)基(ji)本參數。不(bu)同(tong)的(de)設(she)計(ji)標(biao)準,選取材料(liao)的(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值(zhi)是不(bu)同(tong)的(de)。對(dui)工業管(guan)道(dao)(dao),國內(nei)的(de)設(she)計(ji)標(biao)準是按GB150確定(ding)的(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值(zhi),ASTM材料(liao)則(ze)是取按ASME B31.3標(biao)準確定(ding)的(de)許(xu)用(yong)(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值(zhi)。
②. 腐蝕余量(liang)
腐蝕余量(liang)是考慮因(yin)介質對管(guan)道的(de)(de)(de)腐蝕而造(zao)成的(de)(de)(de)管(guan)道壁厚(hou)減薄,從而增加的(de)(de)(de)管(guan)道壁厚(hou)值。它的(de)(de)(de)大小直(zhi)接(jie)影響到管(guan)道壁厚(hou)的(de)(de)(de)取值,或(huo)者說(shuo)直(zhi)接(jie)影響到壁厚(hou)等級的(de)(de)(de)確定。許(xu)多國內外的(de)(de)(de)工程公司或(huo)設計院通常(chang)都(dou)將腐蝕余量(liang)進(jin)行分級,具體見表16.20。

③. 管子及(ji)其元件的制造壁厚偏差
管子及其元件在制造過程中,相對于其公稱壁厚(或者叫理論壁厚)都會有正、負偏差,因此在確定管子及其元件公稱壁厚時一定要考慮可能出現的負偏差值。各種鋼管標準中規定的負偏差值是不完全相同的,GB/T 8163《流體輸送用無縫鋼管》、GB/T 14976《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》規定的壁厚偏差值見表16.21。

④. 焊(han)縫系數
金屬的(de)焊(han)(han)接過程(cheng)(cheng),實質上(shang)是一個冶金過程(cheng)(cheng),其(qi)組(zu)織帶有(you)明顯(xian)的(de)鑄造組(zu)織特征。一般情況下,鑄造組(zu)織缺(que)陷(xian)較多,材料性能也有(you)所下降。對于有(you)縱焊(han)(han)縫(feng)和螺旋(xuan)焊(han)(han)縫(feng)的(de)焊(han)(han)接管子及其(qi)元件,相對于無縫(feng)管子及其(qi)元件來(lai)說常給它一個強度(du)降低系數(shu)(即焊(han)(han)縫(feng)系數(shu)),以衡量(liang)其(qi)力學(xue)性能下降的(de)程(cheng)(cheng)度(du)。其(qi)焊(han)(han)縫(feng)系數(shu)的(de)取值(zhi)見(jian)表16.22。

⑤. 設(she)計壽(shou)命
設計(ji)壽命與(yu)管道的(de)腐(fu)蝕(shi)余量有(you)關(guan)。對于均(jun)勻腐(fu)蝕(shi)來說,當知道其年腐(fu)蝕(shi)速率后(hou),根據預定的(de)設計(ji)壽命,就(jiu)很容易算出其應(ying)(ying)取的(de)腐(fu)蝕(shi)余量了。設計(ji)壽命還與(yu)交變應(ying)(ying)力(li)作用的(de)載荷變化(hua)次數、氫損傷的(de)孕(yun)育時間、斷裂(lie)因子的(de)擴展(zhan)期(qi)(qi)等影響因素有(you)關(guan),與(yu)管道的(de)一次性投資、資金代償期(qi)(qi)和技術更新(xin)周期(qi)(qi)有(you)關(guan)。
⑥. 鑄造質量系數
相對于(yu)軋制(zhi)或鍛制(zhi)的(de)管(guan)子(zi)元件(jian)(jian)(jian)(jian)來說,鑄件(jian)(jian)(jian)(jian)存在的(de)缺陷(xian)相對較多,使得(de)其(qi)力學性能(neng)有所(suo)下(xia)降(jiang)。在ASMEB31.3中(zhong),為了(le)衡量(liang)(liang)鑄件(jian)(jian)(jian)(jian)力學性能(neng)下(xia)降(jiang)的(de)程度(du),用(yong)(yong)鑄造(zao)(zao)(zao)(zao)質(zhi)量(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)來表(biao)(biao)示。鑄造(zao)(zao)(zao)(zao)質(zhi)量(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)同樣與(yu)無(wu)損(sun)探(tan)傷的(de)檢驗數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)有關。一般(ban)情況(kuang)下(xia),符合材料基本要(yao)求且根(gen)據MSS SP-55的(de)規定已經過肉眼(yan)檢驗的(de)靜態鑄件(jian)(jian)(jian)(jian),可取其(qi)基本鑄造(zao)(zao)(zao)(zao)質(zhi)量(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)為0.8,對每一鑄件(jian)(jian)(jian)(jian)進行(xing)補充檢驗后可以按(an)表(biao)(biao)16.26的(de)要(yao)求提高。鑄件(jian)(jian)(jian)(jian)用(yong)(yong)作壓力管(guan)道及其(qi)元件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)情況(kuang)并不多,大直徑(jing)(≥DN50)閥(fa)(fa)(fa)門的(de)閥(fa)(fa)(fa)體常采(cai)用(yong)(yong)鑄件(jian)(jian)(jian)(jian),閥(fa)(fa)(fa)門閥(fa)(fa)(fa)體的(de)強度(du)設(she)計(ji)一般(ban)由制(zhi)造(zao)(zao)(zao)(zao)商進行(xing),多數(shu)(shu)(shu)閥(fa)(fa)(fa)門標準已經給出(chu)了(le)最小壁厚要(yao)求,實際的(de)工(gong)業管(guan)道設(she)計(ji)中(zhong)很少(shao)用(yong)(yong)到(dao)鑄造(zao)(zao)(zao)(zao)質(zhi)量(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)這個概念。ASME B31.3規定,用(yong)(yong)于(yu)劇烈操(cao)作條(tiao)件(jian)(jian)(jian)(jian)下(xia)及工(gong)藝介質(zhi)管(guan)道上的(de)焊(han)接和鑄造(zao)(zao)(zao)(zao)管(guan)件(jian)(jian)(jian)(jian),其(qi)焊(han)接質(zhi)量(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)和鑄造(zao)(zao)(zao)(zao)質(zhi)量(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)均不得(de)低(di)于(yu)0.9。



