本章所介紹的美國管(guan)(guan)件標準主要為(wei)美國機械工程(cheng)師(shi)協會(hui)(即ASME)近期發布的最新(xin)標準,這些管(guan)(guan)件標準主要為(wei):灰(hui)鑄鐵螺紋(wen)管(guan)(guan)件(ASME B16.4-1998)、可(ke)鍛(duan)(duan)鑄鐵螺紋(wen)管(guan)(guan)件(ASME B16.3-1998)、承插焊和(he)螺紋(wen)連(lian)接鍛(duan)(duan)鋼(gang)制(zhi)管(guan)(guan)件(ASME B16.11-2005)、工廠制(zhi)造的鍛(duan)(duan)鋼(gang)對焊管(guan)(guan)件及鍛(duan)(duan)鋼(gang)制(zhi)對焊短半徑彎頭和(he)180°彎頭等。
鍛鋼制(zhi)對焊短半徑彎頭(tou)(tou)和180°彎頭(tou)(tou) ASME B16.28 標準
一、適用范圍
1. 總則
ASME B16.28-1994標準(zhun)規定了鍛軋(ya)制(zhi)碳素鋼(gang)及(ji)合金鋼(gang)對焊短半徑彎頭和短半徑180°彎頭的等級、總體尺寸、試驗、公差以(yi)及(ji)標記(ji)。術語“鍛制(zhi)的”(wrought)是指由(you)管材(鋼(gang)管和管子)、板(ban)材或(huo)鍛件制(zhi)成的管件。
2. 管(guan)件制(zhi)品
本標準沒有規(gui)定(ding)采(cai)用交(jiao)叉焊接的(de)(de)管件制品。這(zhe)種管件的(de)(de)設計,包(bao)括在(zai)ASME B31《壓(ya)力管道(dao)規(gui)范》中(zhong)或ASME鍋爐(lu)和壓(ya)力容器規(gui)范中(zhong)。
3. 使用條件(jian)
選(xuan)擇適合于(yu)特定(ding)流體(ti)使(shi)用條件(jian)的(de)管件(jian)形式和材料不屬于(yu)本標準的(de)范(fan)圍。
4. 焊接
安裝焊接(jie)(jie)要求已超出(chu)本(ben)標準的范圍。安裝焊接(jie)(jie)應(ying)按適(shi)用的管道規范或(huo)包(bao)括安裝該(gai)管件(jian)的管道系統在內(nei)的規程進行(xing)。
二、設計(ji)和壓力等級
1. 管件的(de)設計
管(guan)件(jian)設(she)計應按(an)美國國內(nei)公(gong)認的(de)壓(ya)力容(rong)器(qi)或管(guan)道規范中(zhong)所包含的(de)數(shu)學分析方法(fa)確(que)定(ding),或按(an)制(zhi)造廠的(de)意見,依據(ju)20.5.9條,采用(yong)驗證方法(fa)進行。為(wei)了滿(man)足設(she)計要(yao)求,可以預料,成型管(guan)件(jian)某(mou)些部分的(de)壁厚可能需要(yao)比(bi)準備使用(yong)該(gai)管(guan)件(jian)的(de)管(guan)道壁厚要(yao)厚。
2. 等級基準
按(an)本(ben)標(biao)準設計的(de)管件的(de)許用壓力等(deng)級應(ying)是按(an)相(xiang)同規(gui)(gui)格和材(cai)料的(de)無縫直管的(de)壓力。相(xiang)同規(gui)(gui)格和材(cai)料是指:管子公稱(cheng)規(gui)(gui)格(NPS),壁(bi)厚或壁(bi)厚序列號以及包(bao)括與相(xiang)應(ying)材(cai)料標(biao)準的(de)化學成分及力學性能的(de)比(bi)較。
3. 記錄(lu)的保(bao)存
在制造(zao)廠的(de)(de)現場就能得(de)到數學分析和/或合(he)格的(de)(de)驗(yan)證試驗(yan)結(jie)果的(de)(de)記錄,供采購(gou)方(fang)檢(jian)查。按(an)與制造(zao)廠達成的(de)(de)協議,采購(gou)方(fang)應能得(de)到這(zhe)些數據(ju)的(de)(de)合(he)格證書的(de)(de)復印件。
三(san)、規格(ge)
表20-64~表20-69中管件的規格采用ANSI/ASME B36.10《焊(han)接和無(wu)縫軋(ya)制(zhi)鋼管》定義的管子公(gong)稱(cheng)規格(NPS)表示。
四、材料
本標(biao)準所包含(han)的鍛鋼(gang)制管(guan)件材(cai)料(liao)應與(yu)ASTM A234《中高溫用(yong)鍛制碳鋼(gang)和(he)(he)合金鋼(gang)管(guan)件》、ASTM A403《鍛制奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)件》、ASTM A420《低(di)溫用(yong)鍛制碳鋼(gang)和(he)(he)合金鋼(gang)管(guan)件》或相應的ASME鍋爐和(he)(he)壓力容器(qi)規(gui)范(fan)第II卷,材(cai)料(liao)A篇,鐵基(ji)材(cai)料(liao)規(gui)范(fan)相一(yi)致。
五、結構型式與尺寸(cun)
由于米制(zhi)單(dan)位和英制(zhi)單(dan)位不能做(zuo)到(dao)精確的等同,因此(ci)使(shi)用(yong)者必(bi)須分(fen)別采(cai)用(yong)兩種單(dan)位制(zhi)。
1. 短(duan)半徑彎頭
米制短半徑彎頭的型式(shi)見(jian)(jian)圖(tu)20-46,尺寸(cun)(cun)見(jian)(jian)表20-64,英制短半徑彎頭型式(shi)見(jian)(jian)圖(tu)20-46,尺寸(cun)(cun)見(jian)(jian)表20-65。
2. 短半徑180°彎頭
米制(zhi)短(duan)半(ban)徑(jing)180°彎頭的(de)型(xing)式見(jian)圖20-47,尺(chi)寸見(jian)表20-66;英制(zhi)短(duan)半(ban)徑(jing)180°彎頭型(xing)式見(jian)圖20-47,尺(chi)寸見(jian)表20-67。
六、公差(cha)
米制管件公(gong)差見圖20-48,尺(chi)寸(cun)見表20-68;英制管件公(gong)差 見圖20-48,尺(chi)寸(cun)見表20-69。
注:除注明(ming)者外,公(gong)差(cha)指正偏(pian)差(cha)和負偏(pian)差(cha)。
1. 不圓度為(wei)正(zheng)偏差(cha)與負(fu)偏差(cha)絕對(dui)值之和。
2. 在(zai)需(xu)要增加壁厚以滿(man)足(zu)20.5.2.1條設計(ji)要求(qiu)處,這個(ge)公差在(zai)成型管件的局部(bu)區域可(ke)以超(chao)出。
3. 端部的內徑(jing)和公稱(cheng)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)由買方規定,壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)公差用于(yu)整個管件。
4. 除非買方另有規(gui)定,這些公差(cha)用于公稱內(nei)徑(jing)。公稱內(nei)徑(jing)等于公稱外(wai)徑(jing)與兩(liang)倍公稱壁厚之差(cha)。
注(zhu):除注(zhu)明(ming)者外,公差(cha)指(zhi)正(zheng)偏(pian)差(cha)和負偏(pian)差(cha)。
1. 不圓(yuan)度為正偏(pian)差與負偏(pian)差絕對(dui)值之和。
2. 在(zai)需(xu)要增加壁厚以滿足20.5.2.1條設計(ji)要求處(chu),這個公差(cha)在(zai)成型管件的局部區域可以超出。
3. 端部(bu)的(de)內徑和公稱壁(bi)厚(hou)由買(mai)方規(gui)定。壁(bi)厚(hou)公差用于整(zheng)個管件。
4. 除非(fei)買方另有規(gui)定,這些公(gong)差用于(yu)公(gong)稱內徑(jing)。公(gong)稱內徑(jing)等于(yu)公(gong)稱外徑(jing)與兩倍公(gong)稱壁厚之差。
七、端部制備
焊(han)(han)接(jie)(jie)端(duan)(duan)部應(ying)符合ASME B16.25《對接(jie)(jie)焊(han)(han)端(duan)(duan)》的規(gui)定(ding)(ding)。為方便起(qi)見,管(guan)(guan)件的焊(han)(han)接(jie)(jie)端(duan)(duan)部用圖及表(biao)(biao)來表(biao)(biao)示(shi)。管(guan)(guan)件端(duan)(duan)部焊(han)(han)接(jie)(jie)坡(po)口形狀與(yu)尺寸見圖20-49,管(guan)(guan)件焊(han)(han)接(jie)(jie)坡(po)口和(he)鈍邊見表(biao)(biao)20-70。管(guan)(guan)件的壁(bi)厚與(yu)同其焊(han)(han)接(jie)(jie)的管(guan)(guan)子壁(bi)厚相等,以(yi)避免使用焊(han)(han)接(jie)(jie)內襯環。除非另有規(gui)定(ding)(ding),對于規(gui)定(ding)(ding)的管(guan)(guan)子壁(bi)厚,管(guan)(guan)件的焊(han)(han)接(jie)(jie)端(duan)(duan)按不用襯環的情況供應(ying)。
八、產(chan)品試(shi)驗(yan)
本標準(zhun)不要求對鍛鋼管(guan)(guan)件進行水壓試(shi)(shi)驗。所(suo)有管(guan)(guan)件都應能(neng)承(cheng)受(shou)與該管(guan)(guan)件的NPS、壁厚(hou)及標志在管(guan)(guan)件上的材(cai)料(liao)級(ji)別相(xiang)當的無縫鋼管(guan)(guan)適(shi)用規(gui)范(fan)所(suo)要求的試(shi)(shi)驗壓力,而不泄(xie)漏。
九(jiu)、設計驗證試驗
1. 要求的(de)試驗
當制造(zao)廠選擇驗證試驗以考核彎(wan)頭的(de)設計質量時,應按本標準的(de)規定進行驗證試驗,除非制造(zao)廠和(he)采購(gou)方之間另有協議,惟一所需的(de)驗證試驗是爆破強度試驗。
2. 試(shi)驗組裝件
a. 樣(yang)品(pin)管(guan)件(jian) 作(zuo)為產品(pin)樣(yang)品(pin)并已經被(bei)選來作(zuo)試驗(yan)的(de)管(guan)件(jian),應(ying)驗(yan)明材料、等級和批量,包(bao)括(kuo)熱處理。管(guan)件(jian)應(ying)經過(guo)尺寸檢驗(yan),并符合本標準(zhun)的(de)要求。
b. 其(qi)他零(ling)件(jian) 應將(jiang)計(ji)算爆破強度(du)至(zhi)少與管件(jian)按20.5.9.3條計(ji)算得到的(de)(de)驗證試驗壓(ya)力相等的(de)(de)直無縫(feng)管或有縫(feng)管段焊到試驗管各端(duan)。任何內圓不圓度(du)大于0.06 in(1.6mm)的(de)(de)管子都應采(cai)用斜度(du)不大于1:3的(de)(de)鏜削加工,減(jian)少其(qi)不圓度(du)。這些管段的(de)(de)最小截止(zhi)長度(du)應為(wei):試件(jian)必須至(zhi)少承(cheng)受按20.5.9.3所計(ji)算壓(ya)力110%的(de)(de)壓(ya)力。
對于(yu)NPS14及以下的管子,其最小管段長度應(ying)與其外徑(jing)相等(deng);
對于大于NPS14的管子,其最(zui)小管段長度應為其外徑的一半。
3. 試驗(yan)程序和驗(yan)收標準
水壓(ya)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)用的試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)流體(ti)(ti)應為水或其(qi)他液體(ti)(ti)。應對(dui)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)組裝件(jian)施加水壓(ya)。當(dang)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)組裝件(jian)能經受(shou)住按(an)下式計算(suan)得到的驗(yan)(yan)(yan)證試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)壓(ya)力的105%而(er)不發(fa)生破(po)裂時,即滿足(zu)驗(yan)(yan)(yan)證試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)要求。
P= 2St/D
式中:P---計算得到的驗證試驗壓力(li);
S---在從(cong)管(guan)(guan)件(jian)上(shang)或(huo)試(shi)驗(yan)(yan)管(guan)(guan)件(jian)的(de)樣件(jian)上(shang)取得(de)的(de)試(shi)樣上(shang)測(ce)得(de)試(shi)驗(yan)(yan)管(guan)(guan)件(jian)的(de)最大抗拉強度。試(shi)驗(yan)(yan)管(guan)(guan)件(jian)應符合(he)20.5.4條列出的(de)某一種材料(liao)的(de)所有要求;
t---管件標志識別的公稱管壁厚度;
D---管件標志識別的管子的公稱外徑。
4. 試(shi)驗結果的可用(yong)性(xing)
不(bu)(bu)需要對(dui)所(suo)有規(gui)格(ge)、壁厚和材料級別不(bu)(bu)同組合的(de)管件進行逐一試驗。在一個代表性管件上得出的(de)合格(ge)驗證(zheng)試驗可代表以下(xia)所(suo)述范(fan)圍內的(de)其他相同形式的(de)管件。
a. 規格范圍
試(shi)(shi)驗(yan)管件(jian)可(ke)用來檢驗(yan)規(gui)格為試(shi)(shi)驗(yan)管件(jian)規(gui)格的0.5倍到(dao)2倍的類似管件(jian)。
b. 厚度范圍
一個試驗管(guan)件(jian)可以(yi)用來對t/D比(bi)值為(wei)試驗管(guan)件(jian)的(de)(de)0.5倍到3倍的(de)(de)類似比(bi)例的(de)(de)管(guan)件(jian)進行評定(ding)或考(kao)核。
c. 材料級別(bie)
由各(ge)種(zhong)級(ji)別(bie)鋼材制(zhi)造(zao)的幾(ji)何尺寸相同(tong)的管(guan)件,其耐壓能力直接與各(ge)個級(ji)別(bie)材料的抗拉強(qiang)度成正(zheng)比。因(yin)此,只需試(shi)驗一個級(ji)別(bie)的代表性管(guan)件即可證明該管(guan)件的設計(ji)。
十(shi)、 標志
1. 標準標志(zhi)(見注(zhu))
每(mei)個管件都應作永久(jiu)性標志以表明以下內(nei)容:
a. 制造廠(chang)的名(ming)稱(cheng)或商標;
b. 材(cai)料的識(shi)(shi)別(bie)和類(lei)別(bie)(ASTM或ASME級別(bie)符號(hao));爐號(hao)或制(zhi)造廠的爐號(hao)識(shi)(shi)別(bie)標記;
c. 在級別(bie)符號前加前綴“WP”表示(shi)符合(he)本(ben)標準;
d. 壁厚序列號或(huo)公稱壁厚標識;
e. NPS(管子公稱規格)。
注:管(guan)件(jian)的壓(ya)力等(deng)級(ji)用NPS,壁厚(或序列(lie)號(hao))及(ji)標志在管(guan)件(jian)上的材料(見20.5.2.2)表示。
2. 例外
當管件的(de)規格不(bu)允(yun)許進行完整標志時(shi),可(ke)逆(ni)上述內(nei)容順序省略(lve)識別標志。