有的不(bu)銹鋼管道(dao)設計壓力超過了普通規范的要求,如本書第一章所述,SH/T 3059適用于設計壓力不大于35MPa的管道系統,GB50316適用于設計壓力不大于42MPa的管道系統。對于設計壓力超過35MPa或42MPa等較高壓力不銹鋼管道的壁厚如何計算?
(1)我國化工(gong)行業標準(zhun)HG/T 20256《化工(gong)高(gao)壓(ya)管道通用(yong)技術規范》,管道分(fen)為(wei)A、H兩個系列。A系列管道適用(yong)于壓(ya)力(li)等級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)化工(gong)高(gao)壓(ya)管道的(de)設(she)計、制造(zao)和(he)(he)施(shi)工(gong);H系列管道適用(yong)于壓(ya)力(li)等級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)壓(ya)氫氮(dan)氣(qi)合成(cheng)和(he)(he)尿素(su)裝置的(de)高(gao)壓(ya)不銹鋼管道的(de)設(she)計、制造(zao)和(he)(he)施(shi)工(gong)。
高壓不銹鋼管道材(cai)料許用應(ying)力應(ying)按(an)現(xian)行(xing)國(guo)家(jia)標(biao)準GB/T 20801.2《壓力管道規(gui)(gui)范 工(gong)業(ye)管道第2部(bu)分:材(cai)料》的有關(guan)(guan)規(gui)(gui)定取值(zhi)。高壓管道用鍛件材(cai)料許用應(ying)力應(ying)按(an)現(xian)行(xing)國(guo)家(jia)標(biao)準GB/T150.2《壓力容器 第2部(bu)分:材(cai)料》的有關(guan)(guan)規(gui)(gui)定取值(zhi)。
A系(xi)列的彎管(guan)和(he)H系(xi)列的彎管(guan)、焊接三通、透鏡墊及采用螺(luo)紋法蘭連接的直管(guan),其(qi)原材料所用高壓管(guan)子的壁厚(hou)宜(yi)為正(zheng)偏差。
高壓法蘭和(he)(he)法蘭蓋應采用(yong)鍛(duan)件(jian)制(zhi)造,鍛(duan)件(jian)級(ji)別不(bu)(bu)得低(di)于行業標準(zhun)NB/T 47008《承壓設(she)備用(yong)碳素鋼(gang)和(he)(he)合金鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》、NB/T 47009《低(di)溫承壓設(she)備用(yong)低(di)合金鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》和(he)(he)NB/T 47010《承壓設(she)備用(yong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)和(he)(he)耐(nai)熱鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》規定的Ⅲ級(ji)。
(2)超(chao)高(gao)壓(ya)不銹鋼管(guan)道(dao)的壁(bi)厚(hou)計算可依據(ju)ASME B31.3《工(gong)藝管(guan)道(dao)》(第IX章(zhang)高(gao)壓(ya)管(guan)道(dao)規定高(gao)壓(ya)指的是(shi)超(chao)過ASME B16.5的PN420(CL2500)額定級(ji),規定設計溫度和(he)材(cai)料組別(bie)所允許的壓(ya)力)。
高于在對應溫度下設計壓力(li)的(de)壓力(li)偏差,對任何管道系統都是不允許(xu)的(de)。卸(xie)壓時的(de)累積(ji)除外。
①. 管道直管段所(suo)需壁(bi)厚應按式(3.3.37)確定。

對于(yu)螺紋組件,應采用(yong)公稱螺紋深(shen)度(du)(ASME B1.20.1中的h或(huo)相當(dang)者(zhe)),但對直(zhi)螺紋接頭,如下列情況符合,則外螺紋槽深(shen)度(du)無需考慮:
a. 螺紋槽(cao)深度≤20%壁厚(hou)的;
b. 動外徑與內徑比D/d>1.1;
c. 內螺紋連(lian)接(jie)提供足夠(gou)的補強;
d. 螺(luo)紋加(jia)上(shang)退刀(dao)部分長(chang)度超出補強的距離≤管道的公(gong)稱(cheng)壁厚。
藉連接(jie)而獲(huo)得的(de)(de)足夠補強(qiang)定義是:為保證接(jie)頭的(de)(de)靜爆破壓力≥管道無螺紋部分的(de)(de)爆破強(qiang)度所需的(de)(de)補強(qiang)是否足夠,應按要(yao)求驗證。
③. 超高壓(ya)內壓(ya)直(zhi)管(guan)的壁厚(hou)計算
內壓(ya)設計(ji)(ji)壁(bi)厚(hou)(hou)t應不小于(yu)按具體(ti)規定(ding)外徑和最小壁(bi)厚(hou)(hou)管(guan)道的式(3.3.38)計(ji)(ji)算的厚(hou)(hou)度或按具有規定(ding)內徑和最小壁(bi)厚(hou)(hou)管(guan)道的式(3.3.39)計(ji)(ji)算的厚(hou)(hou)度。
④. 超高壓(ya)外壓(ya)直管的壁(bi)厚計算
對于(yu)D/t<3.33的(de)管(guan)道(dao),若管(guan)道(dao)至少一(yi)端暴露在完(wan)全的(de)外(wai)壓(ya)(ya)(ya)中(zhong)而(er)產(chan)生軸向外(wai)壓(ya)(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)者,外(wai)壓(ya)(ya)(ya)直管(guan)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)設計(ji)厚(hou)度應(ying)按高(gao)壓(ya)(ya)(ya)內壓(ya)(ya)(ya)直管(guan)壁厚(hou)計(ji)算公(gong)式(shi)確定。對D/t≥3.33和(he)D/t<3.33兩端都(dou)不承受外(wai)壓(ya)(ya)(ya)的(de)管(guan)道(dao),其壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)設計(ji)壁厚(hou)應(ying)按ASMEB31.3普通壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)承受外(wai)壓(ya)(ya)(ya)的(de)直管(guan)壁厚(hou)計(ji)算公(gong)式(shi)確定,但(dan)應(ying)力(li)(li)值(zhi)應(ying)取(qu)自 ASME B31.3表K-1。
⑤. 超高壓管道材料(liao)的(de)一(yi)些特殊要(yao)求(qiu)
不允許使用球(qiu)墨鑄鐵(tie)或其(qi)他(ta)鑄鐵(tie)。鍍鋅(xin)材料(liao)不允許用于(yu)受壓組件,也不能用焊接方(fang)法連接到受壓組件上去。
⑥. 超高壓(ya)管道無損檢測的一些(xie)特殊(shu)要求
所有(you)環縫、縱(zong)縫和支管連接焊縫均應(ying)按規(gui)定(ding)100%檢查(cha)(cha)。超聲波檢查(cha)(cha)不應(ying)代替射線(xian)照(zhao)相檢查(cha)(cha),但可作(zuo)為其補充。
(3)GB/T 20801、TSG D0001 也(ye)有(you)超高壓管道設計的要求。如果(guo)是油井超高壓管道,也(ye)可參考API 6A《井口裝(zhuang)置(zhi)和(he)(he)采(cai)油樹設備規范》和(he)(he)GB/T 22513《石(shi)油天然氣工業(ye)鉆井和(he)(he)采(cai)油設備井口裝(zhuang)置(zhi)和(he)(he)采(cai)油樹》等標準來(lai)計算。

