①. 不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)及管(guan)(guan)件壁(bi)厚(hou)的(de)確(que)定(ding),一般由工(gong)藝提出(chu)操作工(gong)況(kuang)條件,經管(guan)(guan)道(dao)(dao)設(she)計(ji)計(ji)算后,提交“管(guan)(guan)道(dao)(dao)壁(bi)厚(hou)計(ji)算表”,由管(guan)(guan)道(dao)(dao)設(she)計(ji)圓(yuan)整并選擇標準的(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)壁(bi)厚(hou)(特(te)殊材質(zhi)管(guan)(guan)子壁(bi)厚(hou)除外)。


  內壓直(zhi)管(guan)(guan)金屬直(zhi)管(guan)(guan)的(de)壁厚計算在GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等(deng)規范均有(you)介紹。地上管(guan)(guan)道(dao)的(de)壁厚一般按環向應力(li)設計,與(yu)地下管(guan)(guan)道(dao)的(de)壁厚設計方(fang)法相同(tong)。



  承受外壓的(de)直管厚度和加強要求,應符合現(xian)行國(guo)家標準GB150《壓力容器(qi)》的(de)規定(ding)。


  國內(nei)標(biao)準(zhun)常用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)管和(he)(he)(he)鋼(gang)(gang)板的(de)許用(yong)(yong)應力(li)(li)由(you)GB50316-2000中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)A.0.1和(he)(he)(he)表(biao)A.0.2中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi)(zhi)。美標(biao)標(biao)準(zhun)常用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)管和(he)(he)(he)鋼(gang)(gang)板的(de)許用(yong)(yong)應力(li)(li)由(you)ASME B31.3中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)A-1中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi)(zhi);用(yong)(yong)于高壓蒸(zheng)汽(qi)的(de)管道(dao),其(qi)鋼(gang)(gang)管和(he)(he)(he)鋼(gang)(gang)板的(de)許用(yong)(yong)應力(li)(li)由(you) ASME B31.1中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)A-1、A-2、A-3中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)取值(zhi)(zhi)。


②. 各種(zhong)工況下(xia)鋼管及(ji)鋼制(zhi)管件(jian)的最小厚度(du)應滿足以下(xia)要求(qiu)。


  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(ju)烈循環條件(jian)或A1類流體的管道,采(cai)用不銹鋼管子及對焊管件(jian)時,不應小于表(biao)16.32所列的厚度(du)。


  c. 外(wai)螺(luo)紋的鋼管和外(wai)螺(luo)紋鋼管件的最小(xiao)厚度應按表16.33的規定。


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  d. 內(nei)螺紋(wen)管件及承插焊管件的(de)厚度應(ying)符合現行(xing)國家(jia)標準的(de)規定(ding)。


  e. 選(xuan)用(yong)低壓(ya)流(liu)體輸(shu)送(song)(song)用(yong)焊接鋼(gang)管的(de)系列厚度(du)(du)及(ji)現(xian)行國(guo)(guo)家標準號應按現(xian)行國(guo)(guo)家標準GB/T3092《低壓(ya)流(liu)體輸(shu)送(song)(song)用(yong)焊接鋼(gang)管》及(ji)GB/T 3091《低壓(ya)流(liu)體輸(shu)送(song)(song)用(yong)鍍(du)鋅焊接鋼(gang)管》中的(de)加厚管子,可用(yong)于輸(shu)送(song)(song)設(she)計壓(ya)力小于或等于1.6MPa和(he)設(she)計溫度(du)(du)在0~200℃的(de)C類流(liu)體。普通厚度(du)(du)的(de)管子僅用(yong)于D類流(liu)體。


③. 工(gong)業管(guan)道壁厚(hou)等級的確(que)定方法


   按上述的(de)管道壁(bi)(bi)厚(hou)方法計算值(zhi)先按四舍(she)五入的(de)原則進行圓(yuan)整,然后查相應(ying)的(de)應(ying)用標準,與計算值(zhi)最接近且稍高(gao)的(de)對應(ying)壁(bi)(bi)厚(hou)就是(shi)(shi)該管道的(de)公(gong)(gong)稱壁(bi)(bi)厚(hou)。有對應(ying)管子(zi)表(biao)號(hao)時,就用管子(zi)表(biao)號(hao)表(biao)示(shi);無對應(ying)管子(zi)表(biao)號(hao)時,就用壁(bi)(bi)厚(hou)值(zhi)表(biao)示(shi)。管子(zi)表(biao)號(hao)或(huo)壁(bi)(bi)厚(hou)值(zhi)所(suo)表(biao)示(shi)的(de)參數就是(shi)(shi)該管道的(de)公(gong)(gong)稱壁(bi)(bi)厚(hou)等(deng)級。


   對(dui)于不宜靠用(yong)標準中公稱(cheng)壁(bi)厚(hou)的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao),例如管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)應(ying)力不允許有太大壁(bi)厚(hou)的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元(yuan)件(jian),大批量同規格的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元(yuan)件(jian),由(you)昂貴(gui)材料制造的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元(yuan)件(jian)等,其(qi)壁(bi)厚(hou)等級應(ying)按計算值就近圓整取(qu)值。管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)上其(qi)他組成件(jian)(如彎頭、三(san)通(tong)、異徑管(guan)(guan)、封頭等),也以(yi)上述確定(ding)的(de)(de)數(shu)字或代號(hao)表示(shi)其(qi)公稱(cheng)壁(bi)厚(hou)等級,并(bing)由(you)此確定(ding)它們與管(guan)(guan)子是等強度的(de)(de)。


④. 管道器材(cai)受壓元件的(de)壁厚選用,應(ying)符合(he)下列(lie)要求;


   管道器材受壓元件(jian)的最小壁(bi)厚(hou)應考慮(lv)腐蝕、浸蝕、磨損(sun)、負偏差(cha)及螺紋或開槽(cao)深度裕量;按強(qiang)度計算管道器材受壓元件(jian)壁(bi)厚(hou)時(shi),應考慮(lv)由于支撐(cheng)、結冰、回填土(tu)等(deng)(deng)附加(jia)載荷的影響,當(dang)由此增(zeng)加(jia)的壁(bi)厚(hou)產生過大的局部應力和在(zai)結構上無法(fa)解決(jue)時(shi),應通過附加(jia)支撐(cheng)、拉(la)桿等(deng)(deng)不增(zeng)加(jia)壁(bi)厚(hou)的措(cuo)施(shi)來保(bao)證其強(qiang)度。



工程應用:某蒸汽(qi)管子壁(bi)厚計算實例(li)


某蒸汽管(guan)(guan)道,設計壓力(li)(li)為(wei)3.0MPa,設計溫度為(wei)350℃,欲選用外徑(jing)為(wei)219mm的無(wu)縫鋼(gang)管(guan)(guan),求管(guan)(guan)材的壁厚(管(guan)(guan)材的材質為(wei)20優質碳素(su)鋼(gang),許用應(ying)力(li)(li)為(wei)90MPa,附加厚度規(gui)定采用2mm)。


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工程應用:某蒸汽管(guan)道(dao)壁厚強(qiang)度的驗(yan)算


某蒸(zheng)汽管道為325mm×8mmm,蒸(zheng)汽壓力(li)為2.5Ma,需驗算管子壁厚是否符合強度要求(許(xu)用應力(li)值(zhi)為100MPa,厚度附加值(zhi)采用2.0mm)。


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工程應(ying)用(yong):某(mou)已用(yong)多年彎頭壁厚的核算


  某兩相(xiang)流(liu)管道219mm×6mnm,設計壓力p=3.8MPa,設計溫度t=250℃,在投運若干年后,檢修時發現各彎頭外弧側(ce)壁(bi)厚因(yin)沖刷(shua)減(jian)薄了0.5mm,問:是否(fou)可(ke)繼續使用?


  查閱技術(shu)文件檔(dang)案(an)資料,這批彎頭是由無縫鋼管彎制(zhi)的PN4.0熱壓彎頭,材(cai)質20g,DN200,外徑(jing)和壁厚為$219mm X6mnm,彎頭外弧、內(nei)弧和左右兩側各點實測最小壁厚為6mm,彎曲半(ban)徑(jing)R=305mm


  根據附錄查(cha)得鋼(gang)材2在250℃的許用應力(li)為110MPa。許用應力(li)修正系(xi)數(shu)n取(qu)(qu)1。溫度修正系(xi)數(shu)Y取(qu)(qu)0.4。因有兩(liang)相(xiang)流動工(gong)況,附加(jia)厚度C取(qu)(qu)2。


  解:由條件知當時(shi),直管的計算壁(bi)厚為:


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  原彎頭的附加厚(hou)度有(you)2.711mm,有(you)余量,盡管因(yin)汽水(shui)沖刷(shua)減薄了(le)0.5mm,彎頭最薄處壁厚(hou)為5.5mm,已經到達最小(xiao)壁厚(hou)值,應更(geng)換新材料(liao)。



工(gong)程(cheng)應用(yong):某(mou)三通壁(bi)厚的核算


  某(mou)管道(dao)設計(ji)(ji)壓(ya)力p=2.5MPa,,設計(ji)(ji)溫度(du)t=250℃,準備(bei)采用的219mm 等徑三(san)通(tong),材料(liao)為20鋼(GB3087),實測該(gai)三(san)通(tong)最小壁厚為5.8mm,需要校核計(ji)(ji)算。


  設計溫度(du)(du) t=250℃,低(di)于20鋼(gang)(gang)的最高使用溫度(du)(du)上限,材(cai)料為(wei)20鋼(gang)(gang)材(cai)質是可(ke)以(yi)的。根據標準(zhun)查得,鋼(gang)(gang)材(cai)20鋼(gang)(gang)在250℃下的許用應力為(wei)110MPa。溫度(du)(du)修正(zheng)系數(shu)Y選取(qu)0.4。


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  因此,三通實測最(zui)小(xiao)壁厚5.8mm,大于計算的(de)最(zui)小(xiao)壁厚5.08mm是可(ke)行(xing)的(de)。



工程應用(yong):某(mou)試壓用(yong)盲板(ban)最(zui)小厚度(du)的計算(suan)


  夾在兩法蘭之(zhi)間的(de)盲板(ban),其計算厚度(du)可按式(shi)(16.3)確定。用(yong)整體鋼板(ban)制造時,式(shi)中焊接(jie)接(jie)頭(tou)系(xi)數等(deng)于1.0。對于永久(jiu)性盲板(ban)應按式(shi)(16.5)增(zeng)加厚度(du)附加量。某試壓(ya)用(yong)盲板(ban)最(zui)小(xiao)厚度(du)見表16.34。





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