1. 材料許(xu)用應用的確定(ding)基準應符合相關(guan)標準的要求。
2. 管道組成件材料(liao)的許用應(ying)力(li),中國(guo)標(biao)準材料(liao)應(ying)符合現行(xing)國(guo)家標(biao)準的有關(guan)規(gui)(gui)定;美國(guo)標(biao)準材料(liao)應(ying)符合ASME B31的有關(guan)規(gui)(gui)定。
3. 管(guan)道柔性設計的應力限制(zhi)應符合相(xiang)關標(biao)準的有關規定。
4. 持續荷(he)載的計算應力應符合下列(lie)要求:
①. 管(guan)道組(zu)成件的厚(hou)度及補強計算滿足規范的要求(qiu),則由于內壓所產生的應力(li)應認為(wei)是安(an)全的。
②. 管(guan)道組成件的厚度及穩(wen)定(ding)性(xing)計算(suan)滿足規(gui)范的要求,則由于外壓(ya)所產生的應力應認(ren)為是安全的。
③. 管道中由于壓力、重力和其他持續荷載所產生的縱向應力之和σL,不應超過材料在預計最高溫度下的許用應力[σ]h。
5. 計算(suan)的(de)最大位移應力(li)范圍應符(fu)合(he)下列要求(qiu),與(yu)ASME B31.3一致:
6. 許用位移應力范圍計算應符合下列要求(qiu):
①. 對于鑄件,熱態及冷態下的許用應力應計入鑄件質量系數Ec。對縱向焊接接頭,熱態及冷態下的許用應力([σ]c及[σ]h)不需乘焊接接頭系數Ej。
②. 管(guan)道位移應力范圍減小系數(shu)f主(zhu)要用于耐(nai)蝕(shi)性(xing)良好的(de)管(guan)道,在(zai)主(zhu)應力循環數(shu)高的(de)地方,應采用抗腐蝕(shi)的(de)材料。
7. 偶然荷載(zai)與持續荷載(zai)產(chan)生的應力(li)應按下列要求:
①. 管(guan)道在工作狀態下,受到內(nei)壓(ya)、自(zi)重、其他持(chi)續荷(he)載(zai)和(he)偶然荷(he)載(zai)所(suo)產生的(de)縱向應力(li)之(zhi)和(he),應符(fu)合下式(shi)規(gui)定,且式(shi)中應力(li)增大(da)系(xi)數i的(de)0.75倍(bei)的(de)值不(bu)得小于1。
在操作(zuo)條(tiao)件下的(de)壓力(li)(li)、重力(li)(li)及(ji)其他持續(xu)荷載(zai)產生(sheng)的(de)縱向(xiang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與(yu)風荷載(zai)或地(di)震荷載(zai)等臨時荷載(zai)產生(sheng)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)組合(he)(he),不應(ying)(ying)(ying)大于現行國(guo)家標準規定(ding)的(de)材料(liao)許用(yong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)1.33倍;進行應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)組合(he)(he)時,風荷載(zai)和地(di)震荷載(zai)不應(ying)(ying)(ying)同時考慮(lv)。
②. 在試驗條件下所產生的應力可不受持(chi)續荷(he)載及最大位移(yi)應力范圍的限制,可不計入(ru)其(qi)他臨(lin)時性荷(he)載。
除另(ling)有規定(ding)外,在(zai)系統(tong)壓(ya)力(li)試驗(yan)下(xia)管道中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)應力(li),不(bu)應超過管道在(zai)該試驗(yan)溫度(du)下(xia)許用應力(li)的(de)(de)1.5倍,并不(bu)考慮風荷載(zai)、地震(zhen)荷載(zai)等臨(lin)時荷載(zai)的(de)(de)影響。
③. 地震烈度在9度及以(yi)上時,應(ying)進行地震驗算。
8. 管道運行中的壓力和溫度(du)的允許變(bian)動范圍(wei)應符(fu)合下列規定:
金(jin)屬管(guan)道(dao)在(zai)運(yun)行中(zhong)其壓力(li)、溫(wen)度或兩者(zhe)同時發(fa)生非經常(chang)性的變動(dong),且下列(lie)所有規定都能滿足時,應(ying)認為在(zai)允許的范圍內。否(fou)則,必須按照壓力(li)-溫(wen)度變動(dong)過(guo)程中(zhong)耦合時最嚴重工況下的設計條件(jian)確定。
①. 沒有鑄(zhu)鐵(tie)或其(qi)他非塑性(xing)金屬的受壓(ya)組成件。
②. 公(gong)稱壓力產(chan)生的應(ying)力不應(ying)超(chao)過在設(she)計(ji)溫度下的屈服點(dian)。
③. 縱向應力不(bu)應超過本(ben)規(gui)(gui)范規(gui)(gui)定的極限。
④. 在管道壽命(ming)內,超過(guo)設計條件的壓力-溫度變動的總次(ci)數不(bu)應超過(guo)1000次(ci)。
⑤. 在任何情況下,最高(gao)變動壓(ya)力不應超過管道的試驗壓(ya)力。
⑥. 超(chao)過設計(ji)條件的非經常性變動(dong)應符合下列(lie)限制之(zhi)一。
允(yun)許(xu)超過壓力值(zhi)或提(ti)高溫度的程度相當于允(yun)許(xu)提(ti)高許(xu)用(yong)應力值(zhi),其(qi)規定(ding)如下:
一次變動持續時(shi)(shi)間不(bu)(bu)超過10h,且每年累計不(bu)(bu)超過100h時(shi)(shi),許用應力提高不(bu)(bu)得超過33%。
一次變(bian)動持續時間不(bu)超過(guo)50h,且(qie)每年(nian)累計不(bu)超過(guo)500h時,許用(yong)應力(li)提高不(bu)得超過(guo)20%。
⑦. 持續的(de)和周期性(xing)(xing)的(de)變(bian)動對系(xi)統中所(suo)有組(zu)成(cheng)件(jian)的(de)工(gong)作(zuo)性(xing)(xing)能無(wu)影(ying)響(xiang)。如(ru)壓力變(bian)動對閥(fa)座(zuo)等部件(jian)的(de)密封無(wu)影(ying)響(xiang)。
⑧. 變(bian)動后的溫度不應(ying)低(di)于規(gui)范(fan)中規(gui)定(ding)的最(zui)低(di)使用(yong)溫度。
對于(yu)非金屬襯(chen)里管道,壓(ya)力和溫度允許的(de)變動值,應在取得(de)成功的(de)使(shi)用(yong)經(jing)(jing)驗或經(jing)(jing)過試驗證實(shi)可(ke)靠時,方可(ke)使(shi)用(yong)。
9. 對于動力(li)管(guan)道(dao),一般遵循DL/T 5054《火(huo)力(li)發電廠(chang)汽水管(guan)道(dao)設(she)計(ji)規范(fan)》、ASMEB31.1《動力(li)管(guan)道(dao)》、EN 10216《承壓(ya)設(she)備用無縫鋼管(guan)》等規范(fan)的要(yao)(yao)求(qiu)。許用應(ying)力(li)要(yao)(yao)求(qiu)與工藝管(guan)道(dao)、工業管(guan)道(dao)有些不同(tong)。
除延(yan)伸率大(da)于等于30%的(de)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)和(he)鎳基合金外,管(guan)子與管(guan)件用鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)許用應(ying)力應(ying)根(gen)據(ju)鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)強(qiang)度特性取下列三(san)項中的(de)最(zui)小值(zhi):
10. 對于公(gong)用(yong)管道(dao),在我國一(yi)般遵(zun)循GB/T 38942《壓(ya)力管道(dao)規(gui)范 公(gong)用(yong)管道(dao)》等(deng)規(gui)范的要求(qiu)。許(xu)用(yong)應力要求(qiu)與式(1.7.5)相(xiang)同。
11. 對(dui)于長輸(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道,一般遵循GB/T 34275《壓力管(guan)(guan)(guan)道規范(fan)(fan) 長輸(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道》、GB 50251《輸(shu)(shu)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)道工程(cheng)設計規范(fan)(fan)》、GB50253《輸(shu)(shu)油管(guan)(guan)(guan)道工程(cheng)設計規范(fan)(fan)規范(fan)(fan)》、ASME B31.4《液(ye)態烴和其他液(ye)體管(guan)(guan)(guan)線輸(shu)(shu)送系(xi)統》、ASME B31.8《輸(shu)(shu)氣(qi)(qi)和配氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)道系(xi)統》等規范(fan)(fan)的(de)要(yao)求(qiu)。
①. 輸油管(guan)道直管(guan)段的許用應力應符合下列要求。
a. 線路段許用(yong)應力(li)要求
b. 輸(shu)油站內管(guan)道的許用應(ying)力應(ying)按GB50253的規定選取(qu)。
c. 對于舊鋼管,如有出廠證(zheng)明及(ji)制造標準資料,經材料性能檢驗(yan)及(ji)試壓合格后,可按式(1.7.6)計算(suan)許用應(ying)力(li)。
d. 對于為了達到規定的(de)(de)最(zui)低屈服強度要求而進(jin)行(xing)過冷加(jia)工(gong)(控軋、冷擴),并在其(qi)后加(jia)熱至大于或(huo)等于300℃(焊接除外)的(de)(de)鋼管,其(qi)許(xu)用(yong)應(ying)力應(ying)按式(1.7.6)計算值(zhi)的(de)(de)75%取(qu)值(zhi)。
e. 鋼管的許(xu)用(yong)(yong)剪應力(li)不(bu)應超過(guo)(guo)其最(zui)低屈服強(qiang)度的45%;支(zhi)承外載荷作用(yong)(yong)下的許(xu)用(yong)(yong)應力(li)(端面承壓(ya))不(bu)應超過(guo)(guo)其最(zui)低屈服強(qiang)度的90%。
②. 管道結(jie)構支承固定(ding)件、結(jie)構附件和約(yue)束件所用(yong)鋼(gang)材的許用(yong)拉應(ying)力和壓(ya)(ya)應(ying)力不(bu)應(ying)超過(guo)(guo)其(qi)最(zui)低屈(qu)服(fu)強度(du)的60%;許用(yong)剪應(ying)力不(bu)應(ying)超過(guo)(guo)其(qi)最(zui)低屈(qu)服(fu)強度(du)的45%;支承應(ying)力(端面(mian)承壓(ya)(ya))不(bu)應(ying)超過(guo)(guo)其(qi)最(zui)低屈(qu)服(fu)強度(du)的90%。
③. 管道及管件強度驗(yan)算的(de)應力限用值應符合下列規(gui)定(ding):
a. 根據設(she)計(ji)內壓力計(ji)算出的應力值不應超過(guo)鋼管的許用(yong)應力;
b. 對于輸送(song)加(jia)熱(re)油品的管(guan)道(dao)(dao),當(dang)管(guan)道(dao)(dao)軸向受約(yue)束時,其當(dang)量應(ying)力不(bu)得超過鋼管(guan)最低(di)屈(qu)服(fu)強度的90%;當(dang)管(guan)道(dao)(dao)軸向不(bu)受約(yue)束時,熱(re)脹(zhang)當(dang)量應(ying)力不(bu)得超過鋼管(guan)的許用應(ying)力;
c. 架空(kong)結構構件的(de)強度驗算應(ying)符合(he)GB50459的(de)規定。
④. 管(guan)道及管(guan)件由于永久載(zai)荷、可變(bian)載(zai)荷所產生的軸(zhou)向應力之和(he),不應超過鋼管(guan)的最(zui)低屈服強度的80%,但不應將地震(zhen)作用和(he)風載(zai)荷同(tong)時計入。
⑤. 跨越管(guan)段(duan)鋼管(guan)許用應(ying)力(li)應(ying)按式(1.7.7)計算: