①. 不銹鋼(gang)管(guan)及管(guan)件壁厚(hou)(hou)的確(que)定,一般由工(gong)藝提(ti)出操作(zuo)工(gong)況條件,經管(guan)道設計計算(suan)后,提(ti)交“管(guan)道壁厚(hou)(hou)計算(suan)表”,由管(guan)道設計圓整并選擇(ze)標準的管(guan)道壁厚(hou)(hou)(特殊材(cai)質管(guan)子壁厚(hou)(hou)除外)。
內壓直管金屬直管的壁厚(hou)計算(suan)在GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等(deng)規(gui)范(fan)均有(you)介(jie)紹(shao)。地上管道(dao)的壁厚(hou)一般按環向(xiang)應力設計,與地下(xia)管道(dao)的壁厚(hou)設計方法相同。


承受外壓的(de)(de)直管(guan)厚度和加強(qiang)要求(qiu),應符合現行國家標(biao)準(zhun)GB150《壓力容器》的(de)(de)規定。
國內標(biao)準(zhun)常(chang)用(yong)(yong)鋼(gang)管和鋼(gang)板(ban)的(de)許用(yong)(yong)應(ying)力由(you)GB50316-2000中(zhong)(zhong)(zhong)表A.0.1和表A.0.2中(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi)。美標(biao)標(biao)準(zhun)常(chang)用(yong)(yong)鋼(gang)管和鋼(gang)板(ban)的(de)許用(yong)(yong)應(ying)力由(you)ASME B31.3中(zhong)(zhong)(zhong)表A-1中(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi);用(yong)(yong)于高壓蒸汽的(de)管道,其鋼(gang)管和鋼(gang)板(ban)的(de)許用(yong)(yong)應(ying)力由(you) ASME B31.1中(zhong)(zhong)(zhong)表A-1、A-2、A-3中(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi)。
②. 各種工況(kuang)下(xia)鋼(gang)(gang)管及鋼(gang)(gang)制管件的最小厚度應滿足以下(xia)要求。
a. 管子壁厚不應小于:按規定計算的壁厚;按D0 / 150(D0 管子外徑,mm)確定的管子壁厚。最小選用壁厚應符合表16.31要求。

b. 劇烈循(xun)環(huan)條件(jian)(jian)或(huo)A1類流體的(de)管道(dao),采用不銹鋼管子及對焊管件(jian)(jian)時(shi),不應小于表16.32所列的(de)厚度。
c. 外螺紋的(de)鋼管(guan)和外螺紋鋼管(guan)件的(de)最小厚度應按表16.33的(de)規(gui)定(ding)。

d. 內螺紋管(guan)(guan)件(jian)及承(cheng)插(cha)焊管(guan)(guan)件(jian)的厚度應符合(he)現(xian)行(xing)國(guo)家標(biao)準的規定。
e. 選用(yong)(yong)低(di)壓(ya)流體輸(shu)(shu)送(song)(song)用(yong)(yong)焊接鋼(gang)管(guan)的(de)系列厚度(du)及現行國家(jia)標(biao)準(zhun)號應按現行國家(jia)標(biao)準(zhun)GB/T3092《低(di)壓(ya)流體輸(shu)(shu)送(song)(song)用(yong)(yong)焊接鋼(gang)管(guan)》及GB/T 3091《低(di)壓(ya)流體輸(shu)(shu)送(song)(song)用(yong)(yong)鍍鋅焊接鋼(gang)管(guan)》中的(de)加厚管(guan)子,可用(yong)(yong)于(yu)輸(shu)(shu)送(song)(song)設計壓(ya)力小于(yu)或等(deng)于(yu)1.6MPa和設計溫度(du)在(zai)0~200℃的(de)C類(lei)流體。普通厚度(du)的(de)管(guan)子僅用(yong)(yong)于(yu)D類(lei)流體。
③. 工業管(guan)道壁厚等級的確定方法
按(an)上(shang)述的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道壁(bi)(bi)(bi)厚方法計算值(zhi)(zhi)先按(an)四舍五入的(de)(de)原則進行圓整(zheng),然后查相應(ying)(ying)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)標(biao)準,與計算值(zhi)(zhi)最接(jie)近(jin)且(qie)稍高(gao)的(de)(de)對(dui)應(ying)(ying)壁(bi)(bi)(bi)厚就是該管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)公稱壁(bi)(bi)(bi)厚。有對(dui)應(ying)(ying)管(guan)(guan)(guan)子表號時(shi),就用(yong)管(guan)(guan)(guan)子表號表示(shi);無對(dui)應(ying)(ying)管(guan)(guan)(guan)子表號時(shi),就用(yong)壁(bi)(bi)(bi)厚值(zhi)(zhi)表示(shi)。管(guan)(guan)(guan)子表號或壁(bi)(bi)(bi)厚值(zhi)(zhi)所表示(shi)的(de)(de)參數就是該管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)公稱壁(bi)(bi)(bi)厚等級。
對于(yu)不宜靠用標準中公稱壁厚的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),例如(ru)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)應(ying)力不允許(xu)有(you)太大壁厚的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元(yuan)件,大批量(liang)同規格的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元(yuan)件,由昂貴材料制(zhi)造的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元(yuan)件等(deng),其(qi)(qi)壁厚等(deng)級(ji)應(ying)按計算值(zhi)就近圓整(zheng)取值(zhi)。管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)上(shang)其(qi)(qi)他組成件(如(ru)彎頭、三通(tong)、異徑管(guan)(guan)、封(feng)頭等(deng)),也(ye)以上(shang)述確定的(de)(de)數字或(huo)代(dai)號(hao)表(biao)示其(qi)(qi)公稱壁厚等(deng)級(ji),并由此確定它(ta)們與(yu)管(guan)(guan)子是等(deng)強度的(de)(de)。
④. 管道器(qi)材受壓元件的(de)壁厚選用(yong),應符合下列要(yao)求(qiu);
管道器(qi)(qi)材(cai)受壓元件的最小壁(bi)厚(hou)(hou)應(ying)考慮腐蝕、浸蝕、磨損(sun)、負偏差及螺紋(wen)或(huo)開(kai)槽深度裕量;按(an)強度計算管道器(qi)(qi)材(cai)受壓元件壁(bi)厚(hou)(hou)時,應(ying)考慮由于支撐(cheng)、結(jie)冰(bing)、回填土等附(fu)加載(zai)荷的影響,當由此(ci)增加的壁(bi)厚(hou)(hou)產(chan)生過大的局部應(ying)力(li)和在結(jie)構上無法(fa)解(jie)決時,應(ying)通(tong)過附(fu)加支撐(cheng)、拉桿等不增加壁(bi)厚(hou)(hou)的措施(shi)來保證(zheng)其強度。
工(gong)程應用:某蒸汽管(guan)子壁厚(hou)計算實例
某蒸汽管(guan)道(dao),設(she)計壓力(li)為(wei)3.0MPa,設(she)計溫(wen)度(du)為(wei)350℃,欲選用(yong)外徑為(wei)219mm的(de)無縫鋼管(guan),求管(guan)材的(de)壁厚(管(guan)材的(de)材質為(wei)20優質碳素鋼,許用(yong)應力(li)為(wei)90MPa,附加厚度(du)規定采用(yong)2mm)。

工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong):某蒸(zheng)汽管道壁(bi)厚強度的驗算
某蒸汽(qi)管(guan)道為325mm×8mmm,蒸汽(qi)壓(ya)力(li)為2.5Ma,需驗算管(guan)子壁厚是否符合(he)強度要求(許用應(ying)力(li)值為100MPa,厚度附加值采用2.0mm)。

工程應用(yong):某已用(yong)多年彎頭壁厚的核算
某兩相流(liu)管(guan)道219mm×6mnm,設(she)計(ji)壓力p=3.8MPa,設(she)計(ji)溫(wen)度t=250℃,在投運若(ruo)干年后(hou),檢修時發現各彎頭外弧(hu)側壁厚因沖刷減薄了0.5mm,問:是否(fou)可繼(ji)續使用?
查閱技術(shu)文件(jian)檔案資料,這批彎頭(tou)(tou)是由無縫鋼管彎制的PN4.0熱壓彎頭(tou)(tou),材質20g,DN200,外(wai)徑和壁厚(hou)為$219mm X6mnm,彎頭(tou)(tou)外(wai)弧、內弧和左右(you)兩側各點(dian)實測最小壁厚(hou)為6mm,彎曲(qu)半徑R=305mm
根據附錄查得鋼材2在250℃的許(xu)用應力(li)為(wei)110MPa。許(xu)用應力(li)修(xiu)正系數(shu)n取(qu)(qu)1。溫度(du)修(xiu)正系數(shu)Y取(qu)(qu)0.4。因有兩(liang)相流動工況,附加厚度(du)C取(qu)(qu)2。
解:由條件知當(dang)時,直(zhi)管的計算(suan)壁(bi)厚為(wei):

原彎頭的附加厚度有(you)2.711mm,有(you)余量,盡管因(yin)汽(qi)水沖刷減薄(bo)了0.5mm,彎頭最薄(bo)處(chu)壁(bi)厚為5.5mm,已經到達最小壁(bi)厚值,應更(geng)換新材料(liao)。
工程應用:某(mou)三通壁厚的核(he)算
某管道設(she)計壓(ya)力p=2.5MPa,,設(she)計溫度t=250℃,準備采(cai)用的(de)219mm 等徑(jing)三通,材料為20鋼(GB3087),實測(ce)該三通最(zui)小壁厚(hou)為5.8mm,需要校(xiao)核計算。
設計溫度(du) t=250℃,低于20鋼的(de)最高使用溫度(du)上限,材(cai)料為20鋼材(cai)質是可(ke)以的(de)。根(gen)據標準查得,鋼材(cai)20鋼在250℃下(xia)的(de)許用應力為110MPa。溫度(du)修正(zheng)系數Y選取0.4。

因此,三通(tong)實測最小(xiao)壁厚5.8mm,大于計算的最小(xiao)壁厚5.08mm是可行的。
工程應用(yong):某(mou)試壓用(yong)盲板最(zui)小厚度的(de)計算
夾在(zai)兩法蘭(lan)之間的盲(mang)板(ban),其計算厚度可(ke)按(an)式(16.3)確定。用(yong)整體鋼板(ban)制造(zao)時,式中焊接接頭系(xi)數等于1.0。對于永久性盲(mang)板(ban)應按(an)式(16.5)增加厚度附加量(liang)。某試壓用(yong)盲(mang)板(ban)最小厚度見表16.34。



