①. 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)及管(guan)(guan)件壁(bi)厚(hou)的(de)確定(ding),一般由工藝提出操(cao)作(zuo)工況條(tiao)件,經管(guan)(guan)道設計計算后,提交“管(guan)(guan)道壁(bi)厚(hou)計算表”,由管(guan)(guan)道設計圓整并選擇標準(zhun)的(de)管(guan)(guan)道壁(bi)厚(hou)(特殊(shu)材質(zhi)管(guan)(guan)子壁(bi)厚(hou)除外)。


  內壓直管(guan)金屬直管(guan)的壁(bi)厚計(ji)算在(zai)GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等(deng)規范(fan)均有介紹(shao)。地上管(guan)道的壁(bi)厚一般按環向(xiang)應力設(she)計(ji),與地下管(guan)道的壁(bi)厚設(she)計(ji)方法相同。



  承受外(wai)壓的直(zhi)管厚度和加強要求,應符合現行(xing)國家(jia)標準GB150《壓力容器》的規(gui)定(ding)。


  國內標準常(chang)用(yong)(yong)鋼(gang)管(guan)(guan)和(he)鋼(gang)板的許用(yong)(yong)應力(li)由(you)GB50316-2000中(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)A.0.1和(he)表(biao)A.0.2中(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi)。美標標準常(chang)用(yong)(yong)鋼(gang)管(guan)(guan)和(he)鋼(gang)板的許用(yong)(yong)應力(li)由(you)ASME B31.3中(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)A-1中(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi);用(yong)(yong)于高壓蒸(zheng)汽的管(guan)(guan)道,其鋼(gang)管(guan)(guan)和(he)鋼(gang)板的許用(yong)(yong)應力(li)由(you) ASME B31.1中(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)A-1、A-2、A-3中(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi)。


②. 各種(zhong)工況下(xia)鋼管及鋼制管件的最(zui)小厚度應滿(man)足以(yi)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。


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  b. 劇烈循環條件或A1類流(liu)體的管道(dao),采用不銹(xiu)鋼管子(zi)及對焊管件時(shi),不應小(xiao)于表(biao)16.32所列的厚度。


  c. 外(wai)螺(luo)紋(wen)的鋼管(guan)和外(wai)螺(luo)紋(wen)鋼管(guan)件的最小厚度(du)應(ying)按(an)表16.33的規定。


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  d. 內螺紋管(guan)件(jian)及承插焊管(guan)件(jian)的(de)厚度應符合(he)現行(xing)國家標準的(de)規定。


  e. 選用(yong)低壓(ya)流體(ti)輸送用(yong)焊(han)接鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)系(xi)列(lie)厚度(du)及(ji)現(xian)行國家標準(zhun)(zhun)號應按現(xian)行國家標準(zhun)(zhun)GB/T3092《低壓(ya)流體(ti)輸送用(yong)焊(han)接鋼(gang)管(guan)(guan)》及(ji)GB/T 3091《低壓(ya)流體(ti)輸送用(yong)鍍(du)鋅焊(han)接鋼(gang)管(guan)(guan)》中的(de)加(jia)厚管(guan)(guan)子,可(ke)用(yong)于輸送設計(ji)壓(ya)力小于或(huo)等(deng)于1.6MPa和設計(ji)溫度(du)在0~200℃的(de)C類(lei)流體(ti)。普(pu)通厚度(du)的(de)管(guan)(guan)子僅用(yong)于D類(lei)流體(ti)。


③. 工業管道(dao)壁(bi)厚(hou)等級的確定方(fang)法


   按上述的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)方法計算(suan)值(zhi)先按四(si)舍(she)五入的(de)(de)(de)(de)(de)原則(ze)進行圓整,然后(hou)查(cha)相應的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)標(biao)準,與計算(suan)值(zhi)最接(jie)近且稍(shao)高的(de)(de)(de)(de)(de)對應壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)就是(shi)該(gai)管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)稱壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)。有對應管(guan)(guan)子表(biao)號時,就用(yong)管(guan)(guan)子表(biao)號表(biao)示;無(wu)對應管(guan)(guan)子表(biao)號時,就用(yong)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)值(zhi)表(biao)示。管(guan)(guan)子表(biao)號或壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)值(zhi)所表(biao)示的(de)(de)(de)(de)(de)參(can)數就是(shi)該(gai)管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)稱壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)等級。


   對于(yu)不宜靠用(yong)標準中(zhong)公(gong)稱壁厚(hou)(hou)的(de)管(guan)(guan)道(dao),例如(ru)管(guan)(guan)道(dao)應(ying)力不允許有太大壁厚(hou)(hou)的(de)管(guan)(guan)道(dao)元件,大批(pi)量同(tong)規格的(de)管(guan)(guan)道(dao)元件,由昂貴材(cai)料制(zhi)造的(de)管(guan)(guan)道(dao)元件等,其壁厚(hou)(hou)等級(ji)應(ying)按計算值就近圓整取值。管(guan)(guan)道(dao)上(shang)其他組成件(如(ru)彎頭(tou)、三通、異(yi)徑管(guan)(guan)、封頭(tou)等),也以上(shang)述確定(ding)的(de)數字或代(dai)號(hao)表示其公(gong)稱壁厚(hou)(hou)等級(ji),并由此(ci)確定(ding)它們與管(guan)(guan)子是等強度的(de)。


④. 管(guan)道(dao)器材受壓元件的壁厚(hou)選用,應符合下列要求;


   管道(dao)(dao)器(qi)材(cai)受壓元件的(de)最小壁(bi)厚(hou)(hou)應(ying)(ying)(ying)考慮腐蝕、浸蝕、磨損、負偏差(cha)及螺紋或開槽(cao)深度(du)裕(yu)量;按(an)強(qiang)度(du)計算(suan)管道(dao)(dao)器(qi)材(cai)受壓元件壁(bi)厚(hou)(hou)時,應(ying)(ying)(ying)考慮由(you)于支(zhi)撐、結冰(bing)、回填土等附(fu)加載荷的(de)影響,當由(you)此增加的(de)壁(bi)厚(hou)(hou)產生過大的(de)局(ju)部(bu)應(ying)(ying)(ying)力(li)和(he)在結構上無法解決時,應(ying)(ying)(ying)通過附(fu)加支(zhi)撐、拉桿等不(bu)增加壁(bi)厚(hou)(hou)的(de)措(cuo)施來保證其(qi)強(qiang)度(du)。



工程(cheng)應用:某蒸汽管子壁厚計算實例(li)


某蒸汽管(guan)道,設(she)計壓力為3.0MPa,設(she)計溫度為350℃,欲選用(yong)外徑為219mm的(de)無縫鋼(gang)管(guan),求管(guan)材的(de)壁厚(hou)(管(guan)材的(de)材質(zhi)為20優(you)質(zhi)碳素(su)鋼(gang),許用(yong)應(ying)力為90MPa,附加厚(hou)度規定采用(yong)2mm)。


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工程應用:某蒸汽管道(dao)壁厚強度(du)的驗算


某(mou)蒸(zheng)汽(qi)管道為(wei)325mm×8mmm,蒸(zheng)汽(qi)壓力(li)(li)為(wei)2.5Ma,需驗(yan)算管子壁厚(hou)(hou)是(shi)否符合(he)強度(du)要求(許用應力(li)(li)值為(wei)100MPa,厚(hou)(hou)度(du)附加值采用2.0mm)。


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工程應(ying)用:某已(yi)用多年彎頭壁(bi)厚的(de)核算


  某兩(liang)相流管(guan)道219mm×6mnm,設(she)計(ji)壓(ya)力p=3.8MPa,設(she)計(ji)溫度t=250℃,在(zai)投運若干年(nian)后,檢修時發(fa)現各(ge)彎頭(tou)外(wai)弧側壁厚因沖(chong)刷減薄了0.5mm,問:是否可繼續(xu)使(shi)用?


  查閱技術文件(jian)檔案資料,這批彎(wan)頭是由無縫鋼管彎(wan)制的PN4.0熱壓彎(wan)頭,材質20g,DN200,外(wai)徑和(he)壁厚為$219mm X6mnm,彎(wan)頭外(wai)弧(hu)、內弧(hu)和(he)左右兩側各點(dian)實測最小(xiao)壁厚為6mm,彎(wan)曲半徑R=305mm


  根據附錄查(cha)得鋼材2在250℃的許用(yong)應(ying)力為110MPa。許用(yong)應(ying)力修(xiu)正系(xi)數n取1。溫度修(xiu)正系(xi)數Y取0.4。因有(you)兩相流動工況,附加厚(hou)度C取2。


  解:由條件知(zhi)當時,直(zhi)管的計算壁厚(hou)為:


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  原彎頭(tou)的附加厚度有2.711mm,有余量,盡管因汽水沖刷減薄(bo)了0.5mm,彎頭(tou)最薄(bo)處壁(bi)厚為5.5mm,已經到達最小壁(bi)厚值,應更換新材料。



工程(cheng)應用:某三通壁厚的核算


  某管道設(she)計(ji)壓(ya)力p=2.5MPa,,設(she)計(ji)溫度(du)t=250℃,準備(bei)采用的219mm 等(deng)徑三(san)通,材料為20鋼(GB3087),實測該三(san)通最小壁厚為5.8mm,需要校核計(ji)算。


  設計溫度(du) t=250℃,低(di)于20鋼的(de)(de)最高使用(yong)溫度(du)上限,材料為20鋼材質是可(ke)以的(de)(de)。根據標準(zhun)查得,鋼材20鋼在(zai)250℃下(xia)的(de)(de)許用(yong)應力為110MPa。溫度(du)修正(zheng)系數Y選(xuan)取0.4。


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  因此(ci),三通(tong)實(shi)測最(zui)小壁(bi)厚5.8mm,大于計算的最(zui)小壁(bi)厚5.08mm是可(ke)行的。



工程應用(yong):某試壓用(yong)盲板最(zui)小厚度(du)的(de)計算


  夾在兩法蘭之間的盲(mang)板(ban),其計算厚度可按(an)式(shi)(16.3)確定。用整體鋼板(ban)制造(zao)時,式(shi)中焊接接頭(tou)系數等于(yu)1.0。對于(yu)永久性盲(mang)板(ban)應按(an)式(shi)(16.5)增(zeng)加厚度附加量。某試壓用盲(mang)板(ban)最小厚度見表(biao)16.34。





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