①. 材料的許用應(ying)力
材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)(yong)(yong)應力(li)(li)(li)是(shi)指(zhi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)強(qiang)度(du)指(zhi)標除以相應的(de)(de)安全系數(shu)得(de)到的(de)(de)值。材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)力(li)(li)(li)學性能(neng)指(zhi)標有(you)屈服(fu)極(ji)限(xian)(xian)(xian)、強(qiang)度(du)極(ji)限(xian)(xian)(xian)、蠕變極(ji)限(xian)(xian)(xian)、疲勞(lao)極(ji)限(xian)(xian)(xian)等(deng),這(zhe)些(xie)指(zhi)標分別(bie)反(fan)映(ying)了不同狀態下(xia)(xia)失效(xiao)的(de)(de)極(ji)限(xian)(xian)(xian)值。為(wei)了保證管道(dao)運(yun)行(xing)中的(de)(de)強(qiang)度(du)可靠,常將(jiang)管道(dao)元件中的(de)(de)應力(li)(li)(li)限(xian)(xian)(xian)制在(zai)各強(qiang)度(du)指(zhi)標下(xia)(xia)某一值,該數(shu)值即(ji)為(wei)許(xu)(xu)用(yong)(yong)(yong)應力(li)(li)(li)。當(dang)管道(dao)元件中的(de)(de)應力(li)(li)(li)超過其許(xu)(xu)用(yong)(yong)(yong)應力(li)(li)(li)值時,就認(ren)為(wei)其強(qiang)度(du)已不能(neng)得(de)到保證。因此(ci)說(shuo),材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)(yong)(yong)應力(li)(li)(li)是(shi)確定管道(dao)壁厚等(deng)級的(de)(de)基(ji)本參數(shu)。不同的(de)(de)設(she)計標準,選(xuan)取材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)(yong)(yong)應力(li)(li)(li)值是(shi)不同的(de)(de)。對工業管道(dao),國內的(de)(de)設(she)計標準是(shi)按GB150確定的(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)(yong)(yong)應力(li)(li)(li)值,ASTM材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)則(ze)是(shi)取按ASME B31.3標準確定的(de)(de)許(xu)(xu)用(yong)(yong)(yong)應力(li)(li)(li)值。
②. 腐蝕余(yu)量
腐蝕余量(liang)是考慮(lv)因(yin)介質對管道(dao)(dao)的(de)腐蝕而造成的(de)管道(dao)(dao)壁(bi)厚減薄,從而增加(jia)的(de)管道(dao)(dao)壁(bi)厚值。它的(de)大小直接影(ying)響到(dao)管道(dao)(dao)壁(bi)厚的(de)取值,或者說直接影(ying)響到(dao)壁(bi)厚等級的(de)確定。許多國(guo)內外的(de)工程公司(si)或設計院通(tong)常都將腐蝕余量(liang)進行分級,具體見(jian)表(biao)16.20。

③. 管子及(ji)其元件的(de)制造壁厚偏(pian)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. 焊縫系數
金(jin)屬的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程,實(shi)質上是一(yi)個冶金(jin)過(guo)程,其(qi)組(zu)織(zhi)帶(dai)有明顯的(de)鑄造組(zu)織(zhi)特征。一(yi)般情況下,鑄造組(zu)織(zhi)缺陷較多,材料性能也有所下降。對于有縱焊(han)(han)(han)縫(feng)和螺旋(xuan)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)管(guan)子及其(qi)元(yuan)件,相(xiang)對于無縫(feng)管(guan)子及其(qi)元(yuan)件來(lai)說常給它一(yi)個強度(du)降低系數(即焊(han)(han)(han)縫(feng)系數),以衡量其(qi)力學(xue)性能下降的(de)程度(du)。其(qi)焊(han)(han)(han)縫(feng)系數的(de)取值見表16.22。

⑤. 設計壽命
設計壽(shou)命(ming)與管道(dao)的(de)(de)腐蝕余量有關(guan)。對于均勻腐蝕來說,當知道(dao)其年(nian)腐蝕速率(lv)后,根據預定的(de)(de)設計壽(shou)命(ming),就(jiu)很容(rong)易(yi)算出(chu)其應取的(de)(de)腐蝕余量了。設計壽(shou)命(ming)還與交變(bian)應力作用的(de)(de)載荷變(bian)化(hua)次(ci)數(shu)、氫損(sun)傷的(de)(de)孕育時間、斷裂因子的(de)(de)擴展期(qi)等影響因素有關(guan),與管道(dao)的(de)(de)一次(ci)性投(tou)資(zi)、資(zi)金代(dai)償期(qi)和(he)技術(shu)更新周(zhou)期(qi)有關(guan)。
⑥. 鑄造質(zhi)量系數
相(xiang)對于軋制(zhi)或鍛制(zhi)的(de)(de)管(guan)子(zi)元件(jian)(jian)來說,鑄(zhu)件(jian)(jian)存在的(de)(de)缺陷相(xiang)對較多(duo),使(shi)得其(qi)(qi)力(li)學性能有所下(xia)降(jiang)。在ASMEB31.3中,為(wei)了衡量(liang)(liang)(liang)鑄(zhu)件(jian)(jian)力(li)學性能下(xia)降(jiang)的(de)(de)程度(du),用(yong)鑄(zhu)造質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)系(xi)數來表示。鑄(zhu)造質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)系(xi)數同樣與無損探傷(shang)的(de)(de)檢(jian)(jian)驗數量(liang)(liang)(liang)有關(guan)。一(yi)般(ban)情況(kuang)下(xia),符(fu)合材料基本要(yao)求(qiu)且根據MSS SP-55的(de)(de)規定(ding)已經(jing)過肉眼檢(jian)(jian)驗的(de)(de)靜(jing)態(tai)鑄(zhu)件(jian)(jian),可取(qu)其(qi)(qi)基本鑄(zhu)造質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)系(xi)數為(wei)0.8,對每(mei)一(yi)鑄(zhu)件(jian)(jian)進(jin)行(xing)補(bu)充檢(jian)(jian)驗后可以(yi)按(an)表16.26的(de)(de)要(yao)求(qiu)提高。鑄(zhu)件(jian)(jian)用(yong)作(zuo)壓力(li)管(guan)道(dao)(dao)及其(qi)(qi)元件(jian)(jian)的(de)(de)情況(kuang)并不多(duo),大直徑(≥DN50)閥(fa)(fa)門的(de)(de)閥(fa)(fa)體常采用(yong)鑄(zhu)件(jian)(jian),閥(fa)(fa)門閥(fa)(fa)體的(de)(de)強度(du)設計(ji)一(yi)般(ban)由制(zhi)造商進(jin)行(xing),多(duo)數閥(fa)(fa)門標準已經(jing)給出(chu)了最(zui)小壁厚(hou)要(yao)求(qiu),實際(ji)的(de)(de)工業管(guan)道(dao)(dao)設計(ji)中很(hen)少用(yong)到(dao)鑄(zhu)造質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)系(xi)數這(zhe)個概念。ASME B31.3規定(ding),用(yong)于劇烈(lie)操作(zuo)條件(jian)(jian)下(xia)及工藝介(jie)質(zhi)(zhi)管(guan)道(dao)(dao)上的(de)(de)焊接和鑄(zhu)造管(guan)件(jian)(jian),其(qi)(qi)焊接質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)系(xi)數和鑄(zhu)造質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)系(xi)數均(jun)不得低于0.9。



