1. 材料(liao)許用應用的(de)(de)確(que)定基(ji)準(zhun)應符合相(xiang)關標(biao)準(zhun)的(de)(de)要求。


2. 管道組成件(jian)材料的許用應力,中國標準材料應符合(he)現行國家(jia)標準的有(you)關(guan)規(gui)定;美國標準材料應符合(he)ASME B31的有(you)關(guan)規(gui)定。


3. 管道柔性(xing)設計的應(ying)力限制應(ying)符(fu)合相關標準的有(you)關規定。


4. 持(chi)續荷(he)載的(de)計算(suan)應(ying)力應(ying)符(fu)合下列要(yao)求:


   ①. 管道組成(cheng)件的(de)厚(hou)度及(ji)補強計算滿足規(gui)范的(de)要求,則由于內壓所產生的(de)應力應認(ren)為是安全的(de)。


   ②. 管道組(zu)成件的(de)(de)(de)厚度及穩定(ding)性計(ji)算滿足規范(fan)的(de)(de)(de)要求,則由于外壓所(suo)產生的(de)(de)(de)應(ying)力應(ying)認(ren)為是(shi)安全的(de)(de)(de)。


   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(ji)算(suan)的最大位移(yi)應(ying)(ying)力(li)范圍應(ying)(ying)符合下列要(yao)求,與ASME B31.3一致:


式 1.jpg


6. 許用位移應力范圍(wei)計算應符合(he)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. 管道位移應(ying)(ying)力(li)范圍減小系數f主要用(yong)(yong)于耐蝕性良好的管道,在(zai)主應(ying)(ying)力(li)循環(huan)數高的地(di)方,應(ying)(ying)采用(yong)(yong)抗腐蝕的材(cai)料。


7. 偶(ou)然荷(he)載與持(chi)續荷(he)載產生(sheng)的應力應按下列要求:


  ①. 管道在工作狀(zhuang)態(tai)下(xia),受到內壓(ya)、自重、其他持續荷載和偶然荷載所產(chan)生的縱向應(ying)力(li)之和,應(ying)符合下(xia)式(shi)規(gui)定,且式(shi)中應(ying)力(li)增大系數(shu)i的0.75倍(bei)的值(zhi)不得小于1。


   在(zai)操(cao)作(zuo)條件下(xia)的壓力(li)(li)、重力(li)(li)及其(qi)他持續荷(he)(he)(he)載(zai)產生的縱(zong)向應力(li)(li)與風荷(he)(he)(he)載(zai)或地震荷(he)(he)(he)載(zai)等臨時荷(he)(he)(he)載(zai)產生的應力(li)(li)組合(he),不應大于現行國家標準(zhun)規定的材料許用(yong)應力(li)(li)的1.33倍;進行應力(li)(li)組合(he)時,風荷(he)(he)(he)載(zai)和地震荷(he)(he)(he)載(zai)不應同時考慮(lv)。


  ②. 在試驗條件下所產生(sheng)的應力(li)可(ke)不受持續荷(he)載及最大(da)位移(yi)應力(li)范(fan)圍的限制,可(ke)不計入其他臨時(shi)性荷(he)載。


   除另有規定外(wai),在系統壓(ya)力試(shi)驗下管道中產生的(de)應(ying)力,不應(ying)超過管道在該試(shi)驗溫(wen)度下許用應(ying)力的(de)1.5倍,并不考慮風荷(he)載(zai)、地(di)震荷(he)載(zai)等臨時荷(he)載(zai)的(de)影響(xiang)。


 ③. 地震烈度在(zai)9度及以上(shang)時,應(ying)進(jin)行地震驗算(suan)。


8. 管(guan)道運行中的壓力和(he)溫度(du)的允(yun)許(xu)變動范圍應符合下列(lie)規定:


 金屬管道在運行中其壓(ya)力(li)、溫(wen)度或兩者同(tong)時(shi)發生非經常性的(de)變(bian)動,且下列所有規定(ding)(ding)都能滿足(zu)時(shi),應認為(wei)在允許的(de)范圍內。否(fou)則,必須(xu)按照壓(ya)力(li)-溫(wen)度變(bian)動過程中耦合時(shi)最嚴重(zhong)工況下的(de)設(she)計條(tiao)件確定(ding)(ding)。


  ①. 沒有鑄鐵或其他非塑(su)性金屬的受壓(ya)組(zu)成件(jian)。


  ②. 公(gong)稱壓力(li)產生的(de)應(ying)力(li)不應(ying)超過在設計(ji)溫度(du)下的(de)屈(qu)服點。


  ③. 縱向應(ying)力不應(ying)超(chao)過(guo)本(ben)規(gui)范規(gui)定的極限。


  ④. 在管道壽命內,超過(guo)設計(ji)條件的(de)壓力-溫度變動的(de)總次數不應(ying)超過(guo)1000次。


  ⑤. 在任何情況(kuang)下,最高(gao)變(bian)動壓(ya)力(li)不(bu)應超過管(guan)道的試驗(yan)壓(ya)力(li)。


  ⑥. 超過(guo)設計條(tiao)件(jian)的(de)非經常性變動應符(fu)合下列限制之一。


 允(yun)(yun)許超過壓(ya)力(li)值(zhi)或提(ti)高溫度的程度相當(dang)于(yu)允(yun)(yun)許提(ti)高許用應力(li)值(zhi),其規定如下(xia):


     一(yi)次變(bian)動持續時間(jian)不超過10h,且每年累計不超過100h時,許用(yong)應力(li)提高(gao)不得超過33%。


    一次變動持續時間(jian)不(bu)超(chao)過50h,且每年累計不(bu)超(chao)過500h時,許用應力提高不(bu)得超(chao)過20%。


  ⑦. 持續的(de)和(he)周期性(xing)的(de)變(bian)動對系統中所(suo)有組成件的(de)工作(zuo)性(xing)能(neng)無影(ying)響(xiang)。如壓力變(bian)動對閥座等部件的(de)密封無影(ying)響(xiang)。


  ⑧. 變動后的溫(wen)度(du)不(bu)應低(di)于規范中規定的最低(di)使用(yong)溫(wen)度(du)。


  對于非(fei)金屬襯里管道,壓(ya)力(li)和(he)溫(wen)度允許的變動值,應在(zai)取得成功的使用經驗或經過試驗證實可(ke)靠時,方可(ke)使用。


9. 對于(yu)動力(li)管道(dao)(dao),一(yi)般遵(zun)循DL/T 5054《火力(li)發電廠汽水管道(dao)(dao)設計規(gui)范》、ASMEB31.1《動力(li)管道(dao)(dao)》、EN 10216《承壓設備用(yong)無縫(feng)鋼管》等規(gui)范的要求。許用(yong)應(ying)力(li)要求與工(gong)藝(yi)管道(dao)(dao)、工(gong)業管道(dao)(dao)有些不同。


  除延伸率(lv)大于等于30%的奧氏體不(bu)銹鋼和鎳基合金(jin)外(wai),管(guan)子與(yu)管(guan)件(jian)用鋼材的許用應(ying)力應(ying)根據鋼材的強度特性取下列(lie)三項(xiang)中的最小值:


式 5.jpg


10. 對于公用管(guan)道,在我國一(yi)般遵循(xun)GB/T 38942《壓力(li)管(guan)道規范(fan) 公用管(guan)道》等(deng)規范(fan)的要求。許用應力(li)要求與式(1.7.5)相同。


11. 對于長(chang)輸(shu)(shu)管道(dao)(dao)(dao),一般遵循GB/T 34275《壓力管道(dao)(dao)(dao)規(gui)范(fan)(fan)(fan) 長(chang)輸(shu)(shu)管道(dao)(dao)(dao)》、GB 50251《輸(shu)(shu)氣(qi)管道(dao)(dao)(dao)工程設計規(gui)范(fan)(fan)(fan)》、GB50253《輸(shu)(shu)油管道(dao)(dao)(dao)工程設計規(gui)范(fan)(fan)(fan)規(gui)范(fan)(fan)(fan)》、ASME B31.4《液態烴和(he)(he)其他液體管線(xian)輸(shu)(shu)送(song)系統》、ASME B31.8《輸(shu)(shu)氣(qi)和(he)(he)配氣(qi)管道(dao)(dao)(dao)系統》等規(gui)范(fan)(fan)(fan)的要求。


①. 輸油管道直管段的許用應力應符合(he)下(xia)列要求。


 a. 線路段許(xu)用應(ying)力要(yao)求


式 6.jpg


  b. 輸油站(zhan)內管道的許(xu)用應(ying)力應(ying)按(an)GB50253的規定選(xuan)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(cai)料性能檢(jian)驗及(ji)試壓合格(ge)后,可按式(1.7.6)計算(suan)許用應力(li)。


  d. 對(dui)于(yu)為了達到規定的最低(di)屈服強(qiang)度要求而進(jin)行過(guo)冷加工(gong)(控軋、冷擴),并在其(qi)后加熱至(zhi)大于(yu)或等于(yu)300℃(焊接(jie)除(chu)外)的鋼管(guan),其(qi)許用應力應按式(shi)(1.7.6)計算值的75%取值。


  e. 鋼(gang)管的許用剪應(ying)力(li)不應(ying)超(chao)過其(qi)最低(di)屈服強度的45%;支承外(wai)載荷作用下的許用應(ying)力(li)(端面承壓)不應(ying)超(chao)過其(qi)最低(di)屈服強度的90%。


 ②. 管道結構支(zhi)承固(gu)定(ding)件(jian)、結構附件(jian)和約束(shu)件(jian)所(suo)用鋼材的許用拉應(ying)(ying)(ying)(ying)力和壓應(ying)(ying)(ying)(ying)力不(bu)應(ying)(ying)(ying)(ying)超過其(qi)(qi)最低(di)屈(qu)服(fu)強度(du)的60%;許用剪(jian)應(ying)(ying)(ying)(ying)力不(bu)應(ying)(ying)(ying)(ying)超過其(qi)(qi)最低(di)屈(qu)服(fu)強度(du)的45%;支(zhi)承應(ying)(ying)(ying)(ying)力(端面承壓)不(bu)應(ying)(ying)(ying)(ying)超過其(qi)(qi)最低(di)屈(qu)服(fu)強度(du)的90%。


 ③. 管道及管件強度驗算(suan)的應力(li)限用(yong)值(zhi)應符合下(xia)列規(gui)定(ding):


   a. 根據設計(ji)內壓(ya)力(li)(li)(li)計(ji)算出的(de)應(ying)力(li)(li)(li)值不應(ying)超(chao)過(guo)鋼(gang)管的(de)許用應(ying)力(li)(li)(li);


   b. 對于輸送加(jia)熱油品的(de)管(guan)道,當(dang)管(guan)道軸向受(shou)約束(shu)時(shi),其當(dang)量應力(li)不得(de)超(chao)過鋼管(guan)最低屈服強度的(de)90%;當(dang)管(guan)道軸向不受(shou)約束(shu)時(shi),熱脹當(dang)量應力(li)不得(de)超(chao)過鋼管(guan)的(de)許用應力(li);


   c. 架空結構(gou)構(gou)件的強度驗算應符合GB50459的規定。


 ④. 管道及(ji)管件由于永(yong)久載(zai)荷(he)、可變載(zai)荷(he)所產生(sheng)的(de)軸向應力之(zhi)和,不(bu)應超過鋼管的(de)最(zui)低屈服強度的(de)80%,但(dan)不(bu)應將地震(zhen)作用和風載(zai)荷(he)同時(shi)計入。


 ⑤. 跨越管(guan)(guan)段鋼管(guan)(guan)許用應力應按式(1.7.7)計(ji)算:


式 7.jpg