1. 材料許用應(ying)(ying)用的確定基(ji)準應(ying)(ying)符合(he)相關標準的要(yao)求(qiu)。
2. 管道(dao)組成件材(cai)料(liao)的許用應(ying)力,中國(guo)標準材(cai)料(liao)應(ying)符(fu)合現(xian)行國(guo)家標準的有關規定;美國(guo)標準材(cai)料(liao)應(ying)符(fu)合ASME B31的有關規定。
3. 管道柔性設計的(de)應力限制應符合相關標準的(de)有關規定(ding)。
4. 持續荷載的計算應力(li)應符合下列要求:
①. 管道組成件的(de)(de)厚度及補強計(ji)算滿足規(gui)范的(de)(de)要求(qiu),則(ze)由于內壓所(suo)產生的(de)(de)應力應認為(wei)是安(an)全的(de)(de)。
②. 管道組(zu)成件的厚度(du)及穩定性計(ji)算(suan)滿足規范的要求,則由于外壓所產生的應力應認為是安(an)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(zui)大(da)位(wei)移(yi)應力范圍應符合下列(lie)要求,與ASME B31.3一致:
6. 許(xu)用位移應力(li)范圍計算(suan)應符合下列要求:
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(dao)(dao)位移應力范圍減小系(xi)數f主(zhu)要用于耐(nai)蝕(shi)性良好的管(guan)道(dao)(dao),在主(zhu)應力循環數高的地方(fang),應采用抗腐蝕(shi)的材料。
7. 偶然荷(he)載與(yu)持續(xu)荷(he)載產生(sheng)的應(ying)力應(ying)按下(xia)列要(yao)求:
①. 管(guan)道在工作狀態下,受到內壓、自(zi)重、其他持續(xu)荷(he)載和偶(ou)然荷(he)載所產生的(de)縱向應(ying)力之和,應(ying)符合下式(shi)規定,且式(shi)中應(ying)力增大系數i的(de)0.75倍的(de)值(zhi)不得小于1。
在操作條件下的(de)壓力(li)(li)、重力(li)(li)及其他持續(xu)荷(he)載(zai)(zai)(zai)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)縱向(xiang)應(ying)(ying)力(li)(li)與風(feng)荷(he)載(zai)(zai)(zai)或地震(zhen)荷(he)載(zai)(zai)(zai)等臨時(shi)荷(he)載(zai)(zai)(zai)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)組合(he),不(bu)應(ying)(ying)大(da)于現(xian)行國家標準規定的(de)材料許用應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)1.33倍;進行應(ying)(ying)力(li)(li)組合(he)時(shi),風(feng)荷(he)載(zai)(zai)(zai)和地震(zhen)荷(he)載(zai)(zai)(zai)不(bu)應(ying)(ying)同(tong)時(shi)考慮。
②. 在(zai)試驗條件下所產生的應(ying)力可(ke)不受(shou)持(chi)續荷(he)載及最大位移(yi)應(ying)力范圍的限制,可(ke)不計入(ru)其他臨時性荷(he)載。
除另有規定外,在系(xi)統壓力(li)(li)試驗(yan)下(xia)管道中產生的(de)應(ying)力(li)(li),不(bu)應(ying)超過管道在該(gai)試驗(yan)溫度下(xia)許用應(ying)力(li)(li)的(de)1.5倍(bei),并不(bu)考(kao)慮風荷載、地震荷載等臨時荷載的(de)影響。
③. 地震烈度在9度及以上時,應進(jin)行地震驗算(suan)。
8. 管道運行(xing)中的壓力和溫度的允許變(bian)動(dong)范圍應符合下列規定:
金屬(shu)管道在運(yun)行(xing)中其壓(ya)力、溫度或兩者(zhe)同(tong)時發生非經常性的變動,且下(xia)列所(suo)有規定(ding)都能滿足時,應認為(wei)在允許的范(fan)圍內。否則,必須按(an)照壓(ya)力-溫度變動過程中耦合時最嚴(yan)重工況下(xia)的設(she)計(ji)條件(jian)確定(ding)。
①. 沒(mei)有鑄鐵或其他非塑(su)性金屬的受壓組(zu)成件。
②. 公(gong)稱壓力產(chan)生的(de)應(ying)力不應(ying)超過在設計溫度下的(de)屈服點。
③. 縱向應力不應超過本(ben)規(gui)(gui)范規(gui)(gui)定的(de)極限。
④. 在管道壽命內,超過設計條件的壓力(li)-溫度(du)變動的總次(ci)數不(bu)應(ying)超過1000次(ci)。
⑤. 在(zai)任何情況下,最高變動壓力(li)不應(ying)超過管(guan)道的試驗(yan)壓力(li)。
⑥. 超過設(she)計條件的非經常性變動應(ying)符(fu)合下列(lie)限制(zhi)之一。
允許超(chao)過壓力值(zhi)或(huo)提(ti)高(gao)溫度的(de)程度相(xiang)當于(yu)允許提(ti)高(gao)許用應力值(zhi),其規定(ding)如下:
一(yi)次變動持(chi)續時(shi)間不(bu)(bu)超過(guo)10h,且每年累計(ji)不(bu)(bu)超過(guo)100h時(shi),許(xu)用應力(li)提高不(bu)(bu)得超過(guo)33%。
一(yi)次變動持續時間(jian)不(bu)超(chao)過(guo)50h,且(qie)每年累(lei)計不(bu)超(chao)過(guo)500h時,許用應力提高不(bu)得超(chao)過(guo)20%。
⑦. 持續的和周期性的變(bian)動(dong)對系統中(zhong)所有(you)組成件(jian)的工(gong)作性能(neng)無影響。如壓(ya)力變(bian)動(dong)對閥(fa)座等部件(jian)的密(mi)封無影響。
⑧. 變(bian)動后(hou)的溫度不應低(di)于規范中規定(ding)的最低(di)使用溫度。
對于非金屬襯里管道(dao),壓力(li)和溫度允許的(de)變動值,應在取得成功的(de)使用經驗(yan)或經過試(shi)驗(yan)證(zheng)實可靠時,方可使用。
9. 對于動力管(guan)道(dao)(dao),一般遵(zun)循DL/T 5054《火力發電廠(chang)汽水管(guan)道(dao)(dao)設計規范》、ASMEB31.1《動力管(guan)道(dao)(dao)》、EN 10216《承壓設備用無縫鋼管(guan)》等規范的要求。許用應力要求與工藝管(guan)道(dao)(dao)、工業(ye)管(guan)道(dao)(dao)有些不(bu)同。
除(chu)延伸率大于等于30%的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和鎳基合金外,管(guan)子(zi)與(yu)管(guan)件用鋼(gang)(gang)材的(de)許用應(ying)力應(ying)根據鋼(gang)(gang)材的(de)強度(du)特性(xing)取下列三項(xiang)中的(de)最小值:
10. 對于(yu)公用管(guan)(guan)(guan)道(dao),在我(wo)國(guo)一(yi)般遵循GB/T 38942《壓力管(guan)(guan)(guan)道(dao)規范 公用管(guan)(guan)(guan)道(dao)》等(deng)規范的(de)要(yao)求。許(xu)用應力要(yao)求與(yu)式(1.7.5)相同。
11. 對于(yu)長(chang)輸(shu)管(guan)道(dao),一般遵循GB/T 34275《壓力管(guan)道(dao)規范(fan) 長(chang)輸(shu)管(guan)道(dao)》、GB 50251《輸(shu)氣管(guan)道(dao)工(gong)程設計(ji)規范(fan)》、GB50253《輸(shu)油管(guan)道(dao)工(gong)程設計(ji)規范(fan)規范(fan)》、ASME B31.4《液態烴和(he)其他液體管(guan)線輸(shu)送系統》、ASME B31.8《輸(shu)氣和(he)配氣管(guan)道(dao)系統》等規范(fan)的要求(qiu)。
①. 輸(shu)油(you)管(guan)道直管(guan)段的許用應力應符合下(xia)列要求。
a. 線路段許用應力要求
b. 輸油站內(nei)管道的許用(yong)應力應按GB50253的規定選取。
c. 對于舊鋼(gang)管,如有(you)出廠證(zheng)明(ming)及(ji)制(zhi)造標準資料,經材料性能檢驗(yan)及(ji)試壓(ya)合格后(hou),可(ke)按式(shi)(1.7.6)計算(suan)許用應(ying)力(li)。
d. 對(dui)于(yu)為了達到(dao)規定的最低屈服強(qiang)度要(yao)求而進行過冷(leng)(leng)加(jia)工(控軋、冷(leng)(leng)擴(kuo)),并在(zai)其后加(jia)熱至大于(yu)或(huo)等于(yu)300℃(焊接(jie)除外)的鋼管,其許用應力應按(an)式(1.7.6)計算值(zhi)的75%取值(zhi)。
e. 鋼管的許用(yong)(yong)剪應(ying)力(li)不應(ying)超(chao)過(guo)其(qi)最低屈服強度的45%;支承外(wai)載荷作用(yong)(yong)下的許用(yong)(yong)應(ying)力(li)(端面承壓)不應(ying)超(chao)過(guo)其(qi)最低屈服強度的90%。
②. 管道結構支承固定件、結構附(fu)件和約束件所用(yong)鋼材的許用(yong)拉應力(li)(li)和壓應力(li)(li)不(bu)(bu)應超(chao)過(guo)其最低屈(qu)服強度(du)的60%;許用(yong)剪應力(li)(li)不(bu)(bu)應超(chao)過(guo)其最低屈(qu)服強度(du)的45%;支承應力(li)(li)(端面承壓)不(bu)(bu)應超(chao)過(guo)其最低屈(qu)服強度(du)的90%。
③. 管道(dao)及管件強度(du)驗算的應力限用(yong)值應符合(he)下列規定:
a. 根據設(she)計內壓力計算(suan)出的(de)應(ying)力值(zhi)不應(ying)超過鋼管的(de)許用應(ying)力;
b. 對于輸送加熱油品的(de)管(guan)道,當(dang)管(guan)道軸向受(shou)(shou)約束時,其當(dang)量(liang)(liang)應力(li)不(bu)得超過鋼(gang)(gang)管(guan)最低屈服(fu)強(qiang)度的(de)90%;當(dang)管(guan)道軸向不(bu)受(shou)(shou)約束時,熱脹當(dang)量(liang)(liang)應力(li)不(bu)得超過鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)許用應力(li);
c. 架(jia)空結(jie)構構件的強度驗算應(ying)符合(he)GB50459的規定。
④. 管道及(ji)管件由于永久載(zai)荷、可(ke)變載(zai)荷所產生的軸向應力之和,不應超過鋼管的最低屈(qu)服強度的80%,但不應將(jiang)地震作(zuo)用(yong)和風(feng)載(zai)荷同時計入。
⑤. 跨越管段鋼管許用(yong)應力應按式(1.7.7)計算: