①. 不銹鋼管(guan)及管(guan)件(jian)壁厚的確定,一般由工藝提出操作工況條件(jian),經管(guan)道(dao)設計(ji)計(ji)算后,提交“管(guan)道(dao)壁厚計(ji)算表(biao)”,由管(guan)道(dao)設計(ji)圓整(zheng)并選(xuan)擇標準的管(guan)道(dao)壁厚(特(te)殊(shu)材(cai)質管(guan)子壁厚除外)。


  內壓直(zhi)管(guan)(guan)金屬直(zhi)管(guan)(guan)的(de)壁(bi)厚(hou)計算在GB 50316、SH 3059、GB/T 20801、ASME B31.1、ASME B31.3等(deng)規范均(jun)有介紹。地(di)上管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)壁(bi)厚(hou)一般(ban)按環(huan)向(xiang)應力設(she)計,與地(di)下管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)壁(bi)厚(hou)設(she)計方法相同。



  承(cheng)受外壓的(de)直管厚度和加(jia)強要求(qiu),應符合現行(xing)國(guo)家標準GB150《壓力容器》的(de)規定。


  國內標(biao)準(zhun)常(chang)(chang)用鋼(gang)管(guan)(guan)和鋼(gang)板的(de)許用應力(li)由GB50316-2000中(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)(biao)A.0.1和表(biao)(biao)A.0.2中(zhong)(zhong)(zhong)取(qu)值。美標(biao)標(biao)準(zhun)常(chang)(chang)用鋼(gang)管(guan)(guan)和鋼(gang)板的(de)許用應力(li)由ASME B31.3中(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)(biao)A-1中(zhong)(zhong)(zhong)取(qu)值;用于高壓蒸汽的(de)管(guan)(guan)道,其(qi)鋼(gang)管(guan)(guan)和鋼(gang)板的(de)許用應力(li)由 ASME B31.1中(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)(biao)A-1、A-2、A-3中(zhong)(zhong)(zhong)取(qu)值。


②. 各種工況下鋼(gang)管及鋼(gang)制管件的最(zui)小(xiao)厚度應滿足以下要求(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. 劇烈(lie)循環條(tiao)件或A1類流體的(de)管(guan)道(dao),采用不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)子及(ji)對焊管(guan)件時,不(bu)應小于表16.32所列的(de)厚度。


  c. 外螺(luo)紋的鋼管和外螺(luo)紋鋼管件(jian)的最小厚度應按表16.33的規定。


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  d. 內螺紋管件及承插焊(han)管件的厚度應符合現行國家(jia)標準的規定。


  e. 選(xuan)用低(di)壓(ya)流(liu)體輸(shu)送用焊(han)接(jie)鋼管(guan)的(de)系列厚(hou)(hou)度(du)及(ji)現(xian)(xian)行國家標準號應按現(xian)(xian)行國家標準GB/T3092《低(di)壓(ya)流(liu)體輸(shu)送用焊(han)接(jie)鋼管(guan)》及(ji)GB/T 3091《低(di)壓(ya)流(liu)體輸(shu)送用鍍鋅焊(han)接(jie)鋼管(guan)》中的(de)加厚(hou)(hou)管(guan)子,可用于(yu)輸(shu)送設(she)計壓(ya)力小于(yu)或等于(yu)1.6MPa和設(she)計溫度(du)在0~200℃的(de)C類流(liu)體。普通厚(hou)(hou)度(du)的(de)管(guan)子僅用于(yu)D類流(liu)體。


③. 工(gong)業管道(dao)壁厚等(deng)級的確定方(fang)法


   按(an)上述的(de)(de)管(guan)道壁厚(hou)(hou)(hou)方法計算值先按(an)四(si)舍五(wu)入的(de)(de)原則進行圓整,然后查相應(ying)的(de)(de)應(ying)用標準,與計算值最接近且稍高的(de)(de)對(dui)應(ying)壁厚(hou)(hou)(hou)就是(shi)該管(guan)道的(de)(de)公稱壁厚(hou)(hou)(hou)。有對(dui)應(ying)管(guan)子(zi)(zi)表(biao)(biao)號(hao)(hao)時(shi),就用管(guan)子(zi)(zi)表(biao)(biao)號(hao)(hao)表(biao)(biao)示(shi)(shi);無對(dui)應(ying)管(guan)子(zi)(zi)表(biao)(biao)號(hao)(hao)時(shi),就用壁厚(hou)(hou)(hou)值表(biao)(biao)示(shi)(shi)。管(guan)子(zi)(zi)表(biao)(biao)號(hao)(hao)或壁厚(hou)(hou)(hou)值所表(biao)(biao)示(shi)(shi)的(de)(de)參(can)數就是(shi)該管(guan)道的(de)(de)公稱壁厚(hou)(hou)(hou)等級(ji)。


   對于(yu)不宜靠用標(biao)準(zhun)中公(gong)稱(cheng)壁(bi)(bi)厚(hou)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao),例如管(guan)(guan)(guan)道(dao)應(ying)力不允許有太大(da)壁(bi)(bi)厚(hou)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件(jian)(jian)(jian),大(da)批量(liang)同(tong)規格(ge)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件(jian)(jian)(jian),由(you)(you)昂貴材料制造的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件(jian)(jian)(jian)等(deng)(deng),其壁(bi)(bi)厚(hou)等(deng)(deng)級應(ying)按計算值就(jiu)近圓整取值。管(guan)(guan)(guan)道(dao)上(shang)其他組成件(jian)(jian)(jian)(如彎頭(tou)、三通、異徑管(guan)(guan)(guan)、封頭(tou)等(deng)(deng)),也以(yi)上(shang)述(shu)確定的(de)(de)(de)數字或代號(hao)表示其公(gong)稱(cheng)壁(bi)(bi)厚(hou)等(deng)(deng)級,并由(you)(you)此確定它們與管(guan)(guan)(guan)子是等(deng)(deng)強度的(de)(de)(de)。


④. 管道器材受壓元件的壁厚選(xuan)用(yong),應符(fu)合下(xia)列要求;


   管道器材受壓(ya)元件的(de)最小(xiao)壁(bi)厚應考慮腐(fu)蝕、浸蝕、磨損、負偏差及螺紋或開槽深度裕量;按強度計(ji)算管道器材受壓(ya)元件壁(bi)厚時,應考慮由于(yu)支撐(cheng)、結(jie)冰、回填土等附(fu)加載(zai)荷(he)的(de)影響,當由此增加的(de)壁(bi)厚產(chan)生過大的(de)局部應力和在(zai)結(jie)構上無法(fa)解(jie)決時,應通過附(fu)加支撐(cheng)、拉桿等不增加壁(bi)厚的(de)措(cuo)施來保(bao)證其(qi)強度。



工程(cheng)應(ying)用:某蒸汽管子壁厚計算實例


某蒸汽管(guan)(guan)道(dao),設計(ji)壓力為(wei)(wei)3.0MPa,設計(ji)溫度為(wei)(wei)350℃,欲選用(yong)外徑為(wei)(wei)219mm的(de)無縫鋼管(guan)(guan),求管(guan)(guan)材(cai)的(de)壁厚(hou)(管(guan)(guan)材(cai)的(de)材(cai)質為(wei)(wei)20優質碳素鋼,許用(yong)應(ying)力為(wei)(wei)90MPa,附(fu)加厚(hou)度規定采用(yong)2mm)。


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工(gong)程(cheng)應用:某蒸汽管道壁厚強度的驗(yan)算


某蒸汽(qi)管道為(wei)(wei)325mm×8mmm,蒸汽(qi)壓力為(wei)(wei)2.5Ma,需驗算管子壁厚是否符合(he)強度要求(qiu)(許用(yong)應力值為(wei)(wei)100MPa,厚度附(fu)加值采(cai)用(yong)2.0mm)。


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工程應用:某已用多年彎頭壁厚的核算(suan)


  某兩相流管(guan)道219mm×6mnm,設(she)計(ji)壓(ya)力p=3.8MPa,設(she)計(ji)溫度t=250℃,在(zai)投運若干年后,檢修時(shi)發現各彎頭外弧側壁厚因沖刷(shua)減(jian)薄了(le)0.5mm,問:是(shi)否可繼續使用?


  查閱技(ji)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,外徑和壁(bi)厚(hou)為$219mm X6mnm,彎(wan)頭外弧、內弧和左右兩側各點實測最(zui)小壁(bi)厚(hou)為6mm,彎(wan)曲(qu)半徑R=305mm


  根據附(fu)(fu)錄查(cha)得鋼材2在(zai)250℃的(de)許用應力為110MPa。許用應力修正系(xi)數n取(qu)1。溫度修正系(xi)數Y取(qu)0.4。因(yin)有(you)兩相(xiang)流動工況(kuang),附(fu)(fu)加厚度C取(qu)2。


  解:由條件知當時(shi),直管(guan)的計(ji)算(suan)壁厚(hou)為:


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  原彎頭的附(fu)加厚(hou)度有(you)2.711mm,有(you)余(yu)量(liang),盡(jin)管因汽(qi)水沖刷減薄了0.5mm,彎頭最薄處壁(bi)厚(hou)為5.5mm,已經到達最小壁(bi)厚(hou)值,應更換新(xin)材料。



工程應(ying)用:某三通壁厚的核算


  某管道(dao)設(she)計壓力p=2.5MPa,,設(she)計溫度t=250℃,準備采用的(de)219mm 等徑(jing)三通,材(cai)料(liao)為20鋼(gang)(GB3087),實測該三通最小壁(bi)厚為5.8mm,需要校(xiao)核計算。


  設計溫度(du) t=250℃,低(di)于20鋼的最高使用溫度(du)上限,材(cai)料(liao)為(wei)20鋼材(cai)質是可以的。根據標準查得,鋼材(cai)20鋼在250℃下的許用應力為(wei)110MPa。溫度(du)修(xiu)正系數Y選取(qu)0.4。


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  因(yin)此,三(san)通實測最小(xiao)(xiao)壁厚5.8mm,大于計算的最小(xiao)(xiao)壁厚5.08mm是可(ke)行的。



工程(cheng)應用(yong)(yong):某試壓用(yong)(yong)盲(mang)板最(zui)小厚(hou)度(du)的計(ji)算


  夾在兩法(fa)蘭之間的(de)盲板(ban),其(qi)計算厚(hou)(hou)度(du)可按(an)式(shi)(16.3)確(que)定(ding)。用(yong)整體(ti)鋼(gang)板(ban)制造時,式(shi)中焊接接頭系數等(deng)于1.0。對于永(yong)久性(xing)盲板(ban)應按(an)式(shi)(16.5)增(zeng)加(jia)(jia)厚(hou)(hou)度(du)附加(jia)(jia)量。某(mou)試壓(ya)用(yong)盲板(ban)最小厚(hou)(hou)度(du)見表(biao)16.34。





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