管道壁厚計算方法大多等效或參照(zhao)采用(yong)ASME等標準規(gui)范(fan)體(ti)系。因(yin)國內(nei)行業(ye)分工不同導致管道類別(bie)較多。
1. 工業管道與國外(wai)規范的比較
GB/T 20801《壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)規(gui)范(fan) 工(gong)業管(guan)(guan)(guan)道(dao)》因被(bei)國家安全(quan)(quan)技(ji)術法規(gui)TSG D0001《壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)安全(quan)(quan)技(ji)術監(jian)察規(gui)程工(gong)業管(guan)(guan)(guan)道(dao)》引用(yong)而(er)成(cheng)為強制標(biao)準,與常(chang)用(yong)的(de)SH/T 3059《石(shi)油化(hua)工(gong)管(guan)(guan)(guan)道(dao)設(she)(she)計器材選用(yong)規(gui)范(fan)》、DL/T 5054《火力(li)發電廠(chang)汽水管(guan)(guan)(guan)道(dao)設(she)(she)計規(gui)范(fan)》、GB 50316《工(gong)業金屬(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)設(she)(she)計規(gui)范(fan)》等(deng)(deng)標(biao)準等(deng)(deng)同采(cai)用(yong)了ASME B31.3管(guan)(guan)(guan)道(dao)壁厚計算公(gong)式(shi),計算時材料許用(yong)應(ying)力(li)取(qu)值稍(shao)有差別。
目前ASME B31.3的(de)有效(xiao)版本在分母SE項增加了(le)一個焊(han)接(jie)接(jie)頭強度(du)降低系數,GB/T20801和SH/T3059也(ye)進行了(le)修改。
GB 50316 是國(guo)家(jia)強(qiang)制標準,仍(reng)然有效,將要(yao)發(fa)布(bu)的新版規(gui)范內也將增加焊接接頭(tou)強(qiang)度降低系數(shu),但(dan)其許用應(ying)力取值偏保守。
動(dong)力(li)(li)管(guan)道(dao)(dao)規(gui)范(fan)ASME B31.1 僅對焊接(jie)(jie)鋼管(guan)而不(bu)對無縫鋼管(guan)增加焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭強度降(jiang)低系數(shu),這(zhe)點與(yu)國內電力(li)(li)行業(ye)的(de)(de)動(dong)力(li)(li)管(guan)道(dao)(dao)規(gui)范(fan)是(shi)一(yi)致的(de)(de)。DL/T 5054與(yu)現行的(de)(de)ASME B31.1是(shi)一(yi)致的(de)(de),許用應力(li)(li)取(qu)值相對于ASME B31.3高,特(te)別(bie)是(shi)無縫鋼管(guan)在蠕變溫度下的(de)(de)計(ji)算結果(guo)比工藝管(guan)道(dao)(dao)要小得(de)多。國內各工業(ye)管(guan)道(dao)(dao)規(gui)范(fan)因(yin)標準不(bu)同可(ke)能導(dao)致管(guan)道(dao)(dao)壁厚(hou)計(ji)算和(he)取(qu)值結果(guo)完(wan)全不(bu)同。
2. 國內工(gong)業管(guan)道規范(fan)(fan)和(he)長輸管(guan)道、公用(yong)管(guan)道規范(fan)(fan)的比(bi)較
GB 50253《輸油管道設計規范(fan)》、GB 50251《輸氣管道設計規范(fan)》主要參(can)照ASME B31.4《液態烴和(he)其他液體管線(xian)輸送系統》、ASME B31.8《輸氣和(he)配氣管道系統》。
無論是長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道(dao)(dao)還是燃氣管(guan)道(dao)(dao),均引入了(le)設(she)計系(xi)(xi)數的(de)概念(nian)。因(yin)長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道(dao)(dao)和燃氣管(guan)道(dao)(dao)許用(yong)應力取值(zhi)相對較高(gao)且(qie)不考慮(lv)腐(fu)蝕裕度(因(yin)有(you)陰極保護(hu))和負偏差(設(she)計系(xi)(xi)數中已(yi)考慮(lv))等厚(hou)(hou)度附加(jia)量(liang),同等條(tiao)件下,長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道(dao)(dao)和公用(yong)管(guan)道(dao)(dao)的(de)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)計算和取值(zhi)比(bi)工(gong)(gong)業(ye)管(guan)道(dao)(dao)要(yao)薄很多(duo)。當工(gong)(gong)業(ye)管(guan)道(dao)(dao)與(yu)長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道(dao)(dao)、公用(yong)管(guan)道(dao)(dao),或不同設(she)計系(xi)(xi)數長(chang)輸(shu)(shu)管(guan)道(dao)(dao)、公用(yong)管(guan)道(dao)(dao)之間直接焊接連接時,因(yin)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)差異不宜直接用(yong)打破(po)口的(de)形式連接,而是要(yao)加(jia)一段過(guo)渡(du)管(guan)段。
3. 負(fu)壓工況下管道(dao)壁厚(hou)校(xiao)核
上面對各種標準規范在內(nei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下壓(ya)(ya)(ya)(ya)力管道的壁(bi)(bi)厚計(ji)算進(jin)行(xing)了(le)比較(jiao)分析,按內(nei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壁(bi)(bi)厚計(ji)算并(bing)考慮其他因素(su)選取(qu)的壁(bi)(bi)厚可保(bao)證壓(ya)(ya)(ya)(ya)力管道的強度在內(nei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下不(bu)會失效。有時還(huan)要考慮外壓(ya)(ya)(ya)(ya)工況下,特別是大口徑薄壁(bi)(bi)管道,應校核管道的壁(bi)(bi)厚或許用外壓(ya)(ya)(ya)(ya),確保(bao)管道剛度和安(an)全運行(xing)。
(1)ASME B31.3對直(zhi)管外壓下壁厚計算(suan)和加強圈要求,應符合ASME規范第VII 卷第1冊UG-28。
(2)GB/T 20801對直管的(de)外(wai)壓(真空)設(she)計(ji)(ji)(ji)是按GB/T 150。同時對L/T≥25且D/T。≥65,當(dang)設(she)計(ji)(ji)(ji)溫(wen)度不超過300℃時,可(ke)簡化公(gong)式(3.3.9)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)許用外(wai)壓。GB/T 20801簡化的(de)許用外(wai)壓計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)公(gong)式和GB/T 150的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)結果是一(yi)致的(de)。ASME 規范第(di)VII卷第(di)1冊UG-28在相同條件下也可(ke)得出相同得結果。
(3)如果許用外壓不滿足設(she)(she)計(ji)條件,可(ke)按(an)GB/T 150或ASME 規范第(di)VII卷第(di)1冊UG-29、UG-30設(she)(she)計(ji)加(jia)強圈。

