有的不銹(xiu)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(bu)銹鋼(gang)管道的壁厚如何計算?
(1)我國化(hua)工(gong)(gong)行業標準HG/T 20256《化(hua)工(gong)(gong)高(gao)壓(ya)管(guan)道通用(yong)(yong)技術規范(fan)》,管(guan)道分為(wei)A、H兩個系列。A系列管(guan)道適用(yong)(yong)于壓(ya)力(li)等(deng)級 Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)通用(yong)(yong)化(hua)工(gong)(gong)高(gao)壓(ya)管(guan)道的設計、制(zhi)造(zao)和施(shi)工(gong)(gong);H系列管(guan)道適用(yong)(yong)于壓(ya)力(li)等(deng)級PN160、PN220、PN260、PN320 高(gao)壓(ya)氫(qing)氮(dan)氣合成和尿素(su)裝(zhuang)置(zhi)的高(gao)壓(ya)不銹鋼(gang)管(guan)道的設計、制(zhi)造(zao)和施(shi)工(gong)(gong)。
高壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)管(guan)道(dao)(dao)材(cai)料(liao)許(xu)用應(ying)力應(ying)按現行(xing)國家標準GB/T 20801.2《壓(ya)(ya)力管(guan)道(dao)(dao)規范 工(gong)業管(guan)道(dao)(dao)第(di)(di)2部分(fen):材(cai)料(liao)》的有關規定(ding)取值。高壓(ya)(ya)管(guan)道(dao)(dao)用鍛件材(cai)料(liao)許(xu)用應(ying)力應(ying)按現行(xing)國家標準GB/T150.2《壓(ya)(ya)力容(rong)器 第(di)(di)2部分(fen):材(cai)料(liao)》的有關規定(ding)取值。
A系列的彎(wan)管(guan)和H系列的彎(wan)管(guan)、焊接(jie)(jie)三通、透(tou)鏡(jing)墊及采用螺(luo)紋法蘭連接(jie)(jie)的直管(guan),其原材(cai)料所(suo)用高壓(ya)管(guan)子的壁厚宜(yi)為正偏差。
高壓(ya)法(fa)蘭和(he)(he)法(fa)蘭蓋應采用(yong)鍛(duan)件(jian)制造,鍛(duan)件(jian)級別不得(de)低于行(xing)業標(biao)準NB/T 47008《承(cheng)壓(ya)設備用(yong)碳(tan)素鋼(gang)和(he)(he)合金鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》、NB/T 47009《低溫承(cheng)壓(ya)設備用(yong)低合金鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》和(he)(he)NB/T 47010《承(cheng)壓(ya)設備用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)和(he)(he)耐(nai)熱(re)鋼(gang)鍛(duan)件(jian)》規(gui)定的Ⅲ級。
(2)超(chao)高(gao)壓(ya)不銹鋼管道的(de)(de)壁厚計算(suan)可依據ASME B31.3《工藝(yi)管道》(第IX章高(gao)壓(ya)管道規(gui)定高(gao)壓(ya)指的(de)(de)是超(chao)過ASME B16.5的(de)(de)PN420(CL2500)額定級,規(gui)定設計溫度和(he)材料(liao)組別所允(yun)許(xu)的(de)(de)壓(ya)力)。
高于在對應溫度下(xia)設計壓(ya)力(li)的(de)壓(ya)力(li)偏差,對任(ren)何管(guan)道系統都是(shi)不允許的(de)。卸壓(ya)時的(de)累積除外。
①. 管道直管段所需壁厚(hou)應按式(3.3.37)確定。

對于螺(luo)(luo)紋(wen)組件,應采用公稱螺(luo)(luo)紋(wen)深度(du)(ASME B1.20.1中的h或相當(dang)者),但對直螺(luo)(luo)紋(wen)接(jie)頭,如下列情況(kuang)符(fu)合,則(ze)外螺(luo)(luo)紋(wen)槽(cao)深度(du)無需考慮:
a. 螺紋槽深度≤20%壁厚的(de);
b. 動外徑與內徑比D/d>1.1;
c. 內螺紋連接(jie)提供足夠的(de)補強;
d. 螺紋加上退刀部分長度超出(chu)補強(qiang)的(de)距離≤管(guan)道的(de)公稱壁厚。
藉連接而獲得的足夠(gou)補強(qiang)定義是:為保證接頭的靜爆破壓(ya)力≥管道無螺紋部分的爆破強(qiang)度所需的補強(qiang)是否足夠(gou),應按要求驗證。
③. 超高壓內壓直管的壁厚計算
內壓設計壁厚t應(ying)不小于按具體(ti)規(gui)定(ding)外徑和(he)最小壁厚管道(dao)的(de)(de)式(3.3.38)計算(suan)的(de)(de)厚度或按具有規(gui)定(ding)內徑和(he)最小壁厚管道(dao)的(de)(de)式(3.3.39)計算(suan)的(de)(de)厚度。
④. 超高壓外壓直(zhi)管的壁(bi)厚計(ji)算
對于D/t<3.33的(de)管(guan)(guan)道(dao),若管(guan)(guan)道(dao)至少一端暴(bao)露在(zai)完全的(de)外(wai)(wai)壓(ya)(ya)中而產生(sheng)軸向(xiang)外(wai)(wai)壓(ya)(ya)應力者(zhe),外(wai)(wai)壓(ya)(ya)直管(guan)(guan)壓(ya)(ya)力設(she)計厚(hou)度應按(an)(an)高壓(ya)(ya)內(nei)壓(ya)(ya)直管(guan)(guan)壁厚(hou)計算(suan)公式確定。對D/t≥3.33和(he)D/t<3.33兩端都不(bu)承(cheng)受外(wai)(wai)壓(ya)(ya)的(de)管(guan)(guan)道(dao),其壓(ya)(ya)力設(she)計壁厚(hou)應按(an)(an)ASMEB31.3普通壓(ya)(ya)力承(cheng)受外(wai)(wai)壓(ya)(ya)的(de)直管(guan)(guan)壁厚(hou)計算(suan)公式確定,但應力值應取(qu)自 ASME B31.3表K-1。
⑤. 超高(gao)壓管道材料(liao)的一些特(te)殊要求
不允許(xu)使用球墨鑄鐵(tie)或其(qi)他鑄鐵(tie)。鍍鋅(xin)材料不允許(xu)用于受(shou)壓組件,也不能用焊接方(fang)法連接到受(shou)壓組件上去。
⑥. 超高壓管道(dao)無損(sun)檢測的一些(xie)特殊要求
所(suo)有環縫、縱縫和支管連接焊縫均應按規定100%檢(jian)查(cha)。超聲波檢(jian)查(cha)不應代替射(she)線照相檢(jian)查(cha),但可(ke)作(zuo)為(wei)其補(bu)充(chong)。
(3)GB/T 20801、TSG D0001 也(ye)有超高壓管道(dao)設(she)計(ji)的要(yao)求(qiu)。如果(guo)是油井(jing)超高壓管道(dao),也(ye)可參考API 6A《井(jing)口裝置和(he)(he)(he)采(cai)油樹設(she)備(bei)規范》和(he)(he)(he)GB/T 22513《石油天然氣工業鉆井(jing)和(he)(he)(he)采(cai)油設(she)備(bei)井(jing)口裝置和(he)(he)(he)采(cai)油樹》等標準來(lai)計(ji)算。

