①. 不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)及管(guan)(guan)件(jian)壁厚(hou)的(de)確定,一般由(you)工藝提(ti)出操作(zuo)工況條件(jian),經(jing)管(guan)(guan)道(dao)設計(ji)計(ji)算(suan)后,提(ti)交(jiao)“管(guan)(guan)道(dao)壁厚(hou)計(ji)算(suan)表”,由(you)管(guan)(guan)道(dao)設計(ji)圓整并選擇標準的(de)管(guan)(guan)道(dao)壁厚(hou)(特(te)殊材質(zhi)管(guan)(guan)子壁厚(hou)除外)。


  內壓直管金屬直管的(de)壁厚(hou)計(ji)算在GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等規范均(jun)有介紹(shao)。地上管道的(de)壁厚(hou)一般按(an)環向應力設(she)計(ji),與地下管道的(de)壁厚(hou)設(she)計(ji)方法相同。



  承受外壓的直管厚度(du)和加強要求,應符(fu)合(he)現行國家(jia)標準GB150《壓力(li)容(rong)器》的規定。


  國內標準常(chang)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)管(guan)和(he)鋼(gang)(gang)板的(de)許用(yong)(yong)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)由(you)GB50316-2000中(zhong)表(biao)A.0.1和(he)表(biao)A.0.2中(zhong)取值(zhi)(zhi)。美標標準常(chang)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)管(guan)和(he)鋼(gang)(gang)板的(de)許用(yong)(yong)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)由(you)ASME B31.3中(zhong)表(biao)A-1中(zhong)取值(zhi)(zhi);用(yong)(yong)于高壓(ya)蒸(zheng)汽(qi)的(de)管(guan)道,其鋼(gang)(gang)管(guan)和(he)鋼(gang)(gang)板的(de)許用(yong)(yong)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)由(you) ASME B31.1中(zhong)表(biao)A-1、A-2、A-3中(zhong)取值(zhi)(zhi)。


②. 各(ge)種工況下鋼(gang)管(guan)及鋼(gang)制(zhi)管(guan)件的最(zui)小(xiao)厚度應滿足以(yi)下要求。


  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。


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  b. 劇(ju)烈循環條(tiao)件(jian)或A1類流體(ti)的管道,采用不銹鋼(gang)管子及對(dui)焊管件(jian)時,不應小于表16.32所列的厚度(du)。


  c. 外螺(luo)紋的鋼管和外螺(luo)紋鋼管件(jian)的最小厚度應(ying)按(an)表16.33的規(gui)定。


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  d. 內螺(luo)紋管(guan)件(jian)(jian)及承插(cha)焊(han)管(guan)件(jian)(jian)的(de)厚度應符(fu)合現行國家(jia)標(biao)準的(de)規(gui)定。


  e. 選用低壓(ya)(ya)流(liu)體輸(shu)(shu)送(song)用焊(han)接鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)系列(lie)厚(hou)度及現行國家(jia)標(biao)準號應(ying)按(an)現行國家(jia)標(biao)準GB/T3092《低壓(ya)(ya)流(liu)體輸(shu)(shu)送(song)用焊(han)接鋼(gang)管(guan)(guan)》及GB/T 3091《低壓(ya)(ya)流(liu)體輸(shu)(shu)送(song)用鍍鋅焊(han)接鋼(gang)管(guan)(guan)》中(zhong)的(de)加厚(hou)管(guan)(guan)子(zi),可用于(yu)輸(shu)(shu)送(song)設計(ji)(ji)壓(ya)(ya)力小于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)1.6MPa和設計(ji)(ji)溫度在(zai)0~200℃的(de)C類(lei)流(liu)體。普通厚(hou)度的(de)管(guan)(guan)子(zi)僅用于(yu)D類(lei)流(liu)體。


③. 工業管道壁厚(hou)等(deng)級的(de)確定(ding)方法


   按(an)上述的管(guan)道(dao)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)方法計算(suan)值先按(an)四舍五(wu)入(ru)的原則(ze)進行圓整,然(ran)后查相應(ying)的應(ying)用標(biao)準(zhun),與(yu)計算(suan)值最接近且稍高的對(dui)應(ying)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)就(jiu)(jiu)是(shi)該管(guan)道(dao)的公(gong)稱(cheng)(cheng)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)。有對(dui)應(ying)管(guan)子(zi)表(biao)號(hao)(hao)時,就(jiu)(jiu)用管(guan)子(zi)表(biao)號(hao)(hao)表(biao)示(shi);無(wu)對(dui)應(ying)管(guan)子(zi)表(biao)號(hao)(hao)時,就(jiu)(jiu)用壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)值表(biao)示(shi)。管(guan)子(zi)表(biao)號(hao)(hao)或壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)值所表(biao)示(shi)的參數就(jiu)(jiu)是(shi)該管(guan)道(dao)的公(gong)稱(cheng)(cheng)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)等(deng)級。


   對于不宜靠用標準中公(gong)(gong)稱壁(bi)(bi)(bi)厚的(de)(de)管(guan)道,例如(ru)管(guan)道應(ying)力不允許有太大壁(bi)(bi)(bi)厚的(de)(de)管(guan)道元(yuan)件(jian),大批量(liang)同規格的(de)(de)管(guan)道元(yuan)件(jian),由昂貴(gui)材料制造(zao)的(de)(de)管(guan)道元(yuan)件(jian)等(deng),其壁(bi)(bi)(bi)厚等(deng)級應(ying)按(an)計算值就近圓整取(qu)值。管(guan)道上(shang)其他組成件(jian)(如(ru)彎頭(tou)、三通、異(yi)徑(jing)管(guan)、封頭(tou)等(deng)),也以上(shang)述確(que)(que)定的(de)(de)數字或代號(hao)表(biao)示(shi)其公(gong)(gong)稱壁(bi)(bi)(bi)厚等(deng)級,并由此(ci)確(que)(que)定它們與(yu)管(guan)子是等(deng)強度的(de)(de)。


④. 管道器材受壓(ya)元件(jian)的壁厚(hou)選用,應(ying)符(fu)合下列(lie)要(yao)求;


   管道(dao)器(qi)材受壓元件的最(zui)小壁(bi)厚應(ying)考慮腐蝕、浸蝕、磨損、負偏差及螺紋(wen)或開槽深(shen)度(du)裕量(liang);按強度(du)計算管道(dao)器(qi)材受壓元件壁(bi)厚時(shi),應(ying)考慮由于支撐、結(jie)冰、回(hui)填(tian)土等(deng)附加載荷(he)的影響,當由此(ci)增(zeng)加的壁(bi)厚產(chan)生過大的局部應(ying)力(li)和(he)在結(jie)構上無法(fa)解決時(shi),應(ying)通(tong)過附加支撐、拉桿等(deng)不增(zeng)加壁(bi)厚的措施來保證其強度(du)。



工(gong)程應用:某蒸汽管子壁厚計算實例(li)


某蒸汽(qi)管道,設計壓力為(wei)(wei)3.0MPa,設計溫度為(wei)(wei)350℃,欲選(xuan)用(yong)外(wai)徑為(wei)(wei)219mm的無縫(feng)鋼(gang)管,求管材的壁厚(管材的材質為(wei)(wei)20優質碳(tan)素鋼(gang),許用(yong)應力為(wei)(wei)90MPa,附(fu)加厚度規定采用(yong)2mm)。


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工程(cheng)應用:某蒸(zheng)汽(qi)管道壁厚(hou)強度(du)的驗算


某蒸汽管道為325mm×8mmm,蒸汽壓力為2.5Ma,需驗算管子壁厚是否符合(he)強度(du)要求(qiu)(許用應力值為100MPa,厚度(du)附加(jia)值采用2.0mm)。


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工程應(ying)用(yong):某已用(yong)多年彎頭壁厚的(de)核(he)算


  某兩相(xiang)流管道219mm×6mnm,設(she)計(ji)壓力(li)p=3.8MPa,設(she)計(ji)溫度(du)t=250℃,在投運若干(gan)年后,檢修時發現各彎頭外(wai)弧(hu)側壁厚(hou)因沖刷減薄(bo)了0.5mm,問(wen):是否可繼續使(shi)用?


  查(cha)閱(yue)技(ji)術(shu)文件檔(dang)案資料,這(zhe)批彎(wan)(wan)頭是由無(wu)縫鋼(gang)管彎(wan)(wan)制的PN4.0熱壓(ya)彎(wan)(wan)頭,材質20g,DN200,外徑(jing)和壁厚(hou)為$219mm X6mnm,彎(wan)(wan)頭外弧、內(nei)弧和左右兩側各點實測最小壁厚(hou)為6mm,彎(wan)(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)R=305mm


  根據附錄查得鋼材(cai)2在250℃的(de)許用應(ying)力為(wei)110MPa。許用應(ying)力修(xiu)正系數n取(qu)1。溫度修(xiu)正系數Y取(qu)0.4。因有兩相(xiang)流動工況,附加厚度C取(qu)2。


  解:由條件知當時,直管的計算壁厚為:


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  原彎頭的附加厚(hou)度有(you)2.711mm,有(you)余量(liang),盡管因汽水沖刷減薄(bo)了0.5mm,彎頭最薄(bo)處壁厚(hou)為5.5mm,已經到達(da)最小壁厚(hou)值(zhi),應更換新材(cai)料。



工程應(ying)用:某(mou)三(san)通(tong)壁厚的(de)核算(suan)


  某(mou)管(guan)道(dao)設計壓力p=2.5MPa,,設計溫度t=250℃,準(zhun)備采用的(de)219mm 等徑三通,材料為20鋼(gang)(GB3087),實測(ce)該(gai)三通最小壁厚為5.8mm,需要校(xiao)核(he)計算。


  設計溫度(du) t=250℃,低于(yu)20鋼(gang)的(de)最高(gao)使用溫度(du)上限,材料(liao)為20鋼(gang)材質是可以的(de)。根據標準查(cha)得,鋼(gang)材20鋼(gang)在250℃下的(de)許用應力為110MPa。溫度(du)修正系(xi)數Y選取0.4。


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  因(yin)此,三通(tong)實測最小壁(bi)厚(hou)5.8mm,大于計算的最小壁(bi)厚(hou)5.08mm是可行(xing)的。



工程(cheng)應用:某試壓用盲(mang)板最小(xiao)厚(hou)度的計(ji)算


  夾在兩法(fa)蘭之間的盲(mang)板,其計算厚(hou)度(du)可按式(16.3)確(que)定。用整體(ti)鋼板制造時,式中焊接接頭系數等于1.0。對(dui)于永(yong)久性(xing)盲(mang)板應按式(16.5)增加(jia)厚(hou)度(du)附加(jia)量。某試(shi)壓用盲(mang)板最小厚(hou)度(du)見表(biao)16.34。





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