(整理)管道的压力等级标准管件的公称压力等级壁厚等级
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5管道压力等级压力管道的组成件一般都是标准件,因此压力管道组成件的设计主要是其标准件的选用,管道压力等级的确定也就是其标准件等级的确定。
管道的压力等级包括两部分:以公称压力表示的标准管件的公称压力等级;以壁厚等级表示的的标准管件的壁厚等级。
管道的压力等级:通常把管道中由标准管件的公称压力等级和壁厚等级共同确定的能反映管道承压特性的参数叫做管道的压力等级。
而习惯上为简化描述,常把管道中管件的公称压力等级叫做管道的压力等级。
压力等级的确定是压力管道设计的基础,也是设计的核心。
它是压力管道布置、压力管道应力校核的设计前提条件,也是影响压力管道基建投资和管道可靠性的重要因素。
5.1设计条件工程上,工艺操作参数不宜直接作为压力管道的设计条件,要考虑工艺操作的波动、相连设备的影响、环境的影响等因素,而在工艺操作参数的基础上给出一定的安全裕量作为设计条件。
这里所说的设计条件主要是指设计压力和设计温度。
管道的设计压力:应不低于正常操作时,由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的压力。
最苛刻条件:是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高公称压力等级的条件。
设计压力确定:考虑介质的静液柱压力等因素的影响,设计压力一般应略高于由(或)外压与温度构成的最苛刻条件下的最高工作压力。
a. 一般情况下管道元件的设计压力确定一般情况下,为了操作上的方便,在此不妨采用压力容器的做法,即在相应工作压力的基础上增加一个裕度系数。
表5-1 一般情况下管道元件的设计压力确定设计压力P(MPa)工作压力Pw(MPa)Pw≤1.8 P= Pw+0.181.8<Pw≤4.0 P= 1.1Pw4.0<Pw≤8.0 P= Pw+0.4Pw>8.0 P=1.05 Pw※当按该原则确定的设计压力会引起管道压力等级变化时,应判断该工作压力是否就是由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的最高工作压力,如果是,在报请有关技术负责人批准的情况下,设计压力可取此时的最高工作压力,而不加系数。
最新压力管道标准件的选用与管道压力等级(2010年)双击自动滚屏发布者:管理员发布时间:2012-4-5 阅读:682次【字体:】压力管道标准件的选用与管道压力等级管道压力等级前面已经提及,压力管道的组成件一般都是标准件,因此压力管道组成件的设计主要是其标准件的选用,管道压力等级的确定也就是其标准件等级的确定。
管道的压力等级包括两部分: 以公称压力表示的标准管件的公称压力等级;以壁厚等级表示的的标准管件的壁厚等级。
管道的压力等级:通常把管道中由标准管件的公称压力等级和壁厚等级共同确定的能反映管道承压特性的参数叫做管道的压力等级。
而习惯上为简化描述,常把管道中管件的公称压力等级叫做管道的压力等级。
压力等级的确定是压力管道设计的基础,也是设计的核心。
它是压力管道布置、压力管道应力校核的设计前提条件,也是影响压力管道基建投资和管道可靠性的重要因素。
设计条件工程上,工艺操作参数不宜直接作为压力管道的设计条件,要考虑工艺操作的波动、相连设备的影响、环境的影响等因素,而在工艺操作参数的基础上给出一定的安全裕量作为设计条件。
这里所说的设计条件主要是指设计压力和设计温度。
管道的设计压力:应不低于正常操作时,由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的压力。
最苛刻条件:是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高公称压力等级的条件。
设计压力确定:考虑介质的静液柱压力等因素的影响,设计压力一般应略高于由(或)外压与温度构成的最苛刻条件下的最高工作压力。
a. 一般情况下管道元件的设计压力确定一般情况下,为了操作上的方便,在此不妨采用压力容器的做法,即在相应工作压力的基础上增加一个裕度系数。
表5-1 一般情况下管道元件的设计压力确定工作压力Pw(MPa) 设计压力P(MPa)Pw≤P= Pw+<PW≤< DIV> P=<PW≤< DIV> P= Pw+Pw> P= Pw※当按该原则确定的设计压力会引起管道压力等级变化时,应判断该工作压力是否就是由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的最高工作压力,如果是,在报请有关技术负责人批准的情况下,设计压力可取此时的最高工作压力,而不加系数。
压力容器、管道、阀门的公称通径及压力等级压力容器及管路的公称通径一.工程直径基本概念:公称直径(nomina l diamet er),又称平均外径(mean outsid e diamet er)。
指标准化以后的标准直径,以DN表示,单位mm。
1.压力容器的公称直径用钢板卷焊制成的筒体,其公称直径指的是内径。
若容器直径较小,筒体可直接采用无缝钢管制作。
此时,公称直径指钢管外径。
封头的公称直径与筒体一致。
2.管子的公称直径一般来说,管子的直径可分为外径、内径、公称直径。
◆水煤气输送钢管(镀锌或非镀锌)、铸铁管等管材,管径宜以公称直径DN表示;◆无缝钢管、焊接钢管(直缝或螺旋缝)、铜管、不锈钢管等管材,管径宜以外径×壁厚表示;◆钢筋混凝土(或混凝土)管、陶土管、耐酸陶瓷管、缸瓦管等管材,管径宜以内径d表示;◆塑料管材,管径宜按产品标准的方法表示,按照行业习惯常用外径表示,如De63,我们简略称呼的20、25、32等管道均是指De(管道外径),而不是指DN;◆当设计均用公称直径DN表示管径时,应有公称直径DN与相应产品规格对照表。
◆如果在设计图纸中采用外径表示,也应该作出管道规格对照表,标明某种管道的公称直径,壁厚。
1)在设计图纸中一般采用公称直径来表示,公称直径是为了设计、制造和维修方便,人为地规定的一种标准,也叫公称通径,是管子(或者管件)的规格名称。
目的是为了根据公称直径可以确定管子、管件、阀门、法兰、垫片等结构尺寸与连接尺寸,为了使管子、管件连接尺寸统一,采用DN 表示其公称直径(也称公称口径、公称通径)。
2)管子的公称直径和其内径、外径都不相等。
例如:公称直径为100MM的无缝钢管有102*5、108*5等好几种,108为管子的外径,5表示管子的壁厚,因此,该钢管的内径为(108-5-5)=98MM,但是它不完全等于钢管外径减两倍壁厚之差,也可以说,公称直径是接近于内径,但是又不等于内径的一种管子直径的规格名称。
压力管道公称压力等级标准嘿,你知道吗?在工业的广袤天地里,就像超级英雄要有强大的装备才能拯救世界一样,压力管道也有它的“威力等级标准”,要是搞不清楚,小心这管道变成“爆炸狂魔”,引发可怕的灾难哟!**《压力管道公称压力等级标准:守护工业安全的神秘密码》****“压力的分级派对:等级分明不混乱”**在压力的世界里,别做个“糊涂虫”,不同的压力等级就像不同级别的武林高手,各自有着独特的威力。
压力管道公称压力等级标准就像是给这些高手划分段位,清晰明了,绝不混乱。
比如说,低压、中压、高压和超高压,它们可不是随便说说的。
低压就像刚入门的小徒弟,力量有限;中压则是成长中的武者,有了一定的实力;高压像是武林中的大侠,威力强大;超高压那简直就是绝世高手,能量惊人。
咱们以输送天然气的管道为例,如果压力等级划分不清楚,该用中压的管道用了低压的,那可就像让小徒弟去挑战大侠,管道承受不住压力,说不定“砰”的一声就爆炸啦,那后果简直不堪设想!**“材料的坚强之战:合适选材很关键”**材料就像压力管道的“战甲”,选错了可不行!在压力管道的世界里,别做个“材料小白”,要为管道选对坚强的“战甲”。
不同的压力等级需要不同强度的材料。
就好像打仗,面对弱小的敌人,普通的铠甲就行;但要是碰上强大的对手,就得穿上坚不可摧的神装。
比如说,低压管道可能用普通的碳钢就够了;但高压管道就得用上高强度合金钢,就像给战士配上最顶级的装备。
要是在高压环境下还用了普通材料,那这管道就像穿着破布去打仗的士兵,分分钟被压力“敌人”打得落花流水。
**“设计的精密布局:分毫差错要不得”**设计压力管道,那可真是一场精密的“布局游戏”!在这个游戏里,别做个“马大哈”,一丝一毫的差错都可能导致全盘皆输。
设计就像是给管道搭建舞台,要考虑压力、温度、介质等各种因素。
好比建造一座高楼,每一个参数都要精确计算。
假如在设计超高压管道时,少算了一点压力影响,那这管道在运行时就可能像失去平衡的积木塔,瞬间崩塌。
管道压力等级压力管道的组成件一般都是标准件,因此压力管道组成件的设计主要是其标准件的选用,管道压力等级的确定也就是其标准件等级的确定。
管道的压力等级包括两部分:以公称压力表示的标准管件的公称压力等级;以壁厚等级表示的的标准管件的壁厚等级。
管道的压力等级:通常把管道中由标准管件的公称压力等级和壁厚等级共同确定的能反映管道承压特性的参数叫做管道的压力等级。
而习惯上为简化描述,常把管道中管件的公称压力等级叫做管道的压力等级。
压力等级的确定是压力管道设计的基础,也是设计的核心。
它是压力管道布置、压力管道应力校核的设计前提条件,也是影响压力管道基建投资和管道可靠性的重要因素。
5.1 设计条件工程上,工艺操作参数不宜直接作为压力管道的设计条件,要考虑工艺操作的波动、相连设备的影响、环境的影响等因素,而在工艺操作参数的基础上给出一定的安全裕量作为设计条件。
这里所说的设计条件主要是指设计压力和设计温度。
管道的设计压力:应不低于正常操作时,由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的压力。
最苛刻条件:是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高公称压力等级的条件。
设计压力确定:考虑介质的静液柱压力等因素的影响,设计压力一般应略高于由(或)外压与温度构成的最苛刻条件下的最高工作压力。
a. 一般情况下管道元件的设计压力确定一般情况下,为了操作上的方便,在此不妨采用压力容器的做法,即在相应工作压力的基础上增加一个裕度系数。
表5-1 一般情况下管道元件的设计压力确定b. 管道中有安全泄压装置时,管道中有安全泄压装置时预示着该管道在运行过程中有出现超出其正常操作压力的可能。
设置安全泄压装置(如安全阀、爆破片等)的目的,就是在系统中出现超出其正常操作压力的情况时,能将压力自动释放而使设备、管道等系统的硬件得到保护。
此时管道的设计压力应不低于安全泄压装置的设定压力。
c. 管道中有高扬程的泵对于高扬程的泵,尤其是往复泵,在开始启动的短时间内,往往会在第一道切断阀之前的管道和泵内产生一个较高的封闭压力,有时这个封闭压力会达到一个很大的值。
管道压力等级对应壁厚(最全)word资料常用公称压力下管道壁厚选用表定额小计定额小计定额小计定额小计定额小计SK00.6000.0710.0000.3170.0000.2250.0000.1510.0000.000SK11.0000.1350.0000.6300.0000.3590.0000.3460.0000.000SK21.0000.1950.0000.9190.0000.5160.0000.5120.0000.000SK3 1.0000.2340.0001.0950.0000.6280.0000.6000.0000.000SK41.0000.2750.000 1.2810.0000.7500.0000.7000.0000.000包封100#TX2-590.2380.0000.7360.000 1.3450.0000.0000.0600.000碎石TX2-590.2490.0000.7750.000 1.2850.0000.0000.0600.000包封150#TX2-600.2890.0000.6580.000 1.3720.0000.0600.000碎石TX2-600.3040.0000.6930.000 1.3130.0000.0600.000小号直通TX2-0731.0100.000 3.2500.000 1.8200.000 1.8300.0000.0300.000小号三通TX2-074 1.4800.000 4.6700.000 2.8600.000 2.5600.0000.0400.000TX2-014 2.6470.000 6.0270.00012.5680.0000.00012.5680.000TX2-075 1.5200.000 4.6700.000 2.9600.000 2.6000.0000.000中号直通TX2-081 1.2500.000 3.4300.000 2.2500.000 2.0800.0000.0400.000中号三通TX2-082 2.2100.0007.3400.000 4.1900.0004.7100.0000.0600.000中号四通TX2-083 2.2700.0007.5200.000 4.3900.0004.7900.0000.0600.000大号直通TX2-089 2.1000.0000.8800.000 4.1800.0004.3100.0000.0700.000大号三通TX2-090 2.8700.0009.3700.0005.6500.0005.9300.0000.0900.000通信隧道TX2-06131.5300.000113.7000.00084.6000.00044.9300.000 1.5100.000TX2-0650.7000.000 2.4800.000 1.8500.0000.9100.0000.0300.000TX2-0690.2100.0000.9100.0000.0000.7200.0000.000砖砌体TX2-1370.1050.0000.3220.0000.0000.5600.0000.000砂浆抹面TX2-1380.0143400.0000.0440.0000.0000.0000.000破墙洞3上TX4-1320.0080.0000.0000.0000.0000.000交接箱TX6-0100.1100.0000.6400.0000.7000.0000.5010.0000.000卵石砖板材项目名称数量手孔均高水泥砂0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000TX3-128~130墙拉0.0400.0000.4000.0000.5000.000TX4-082~095管道电缆 3.0500.0000.0000.00049.7400.0000.0000.0000.000 TX4-096~099引上电缆0.1000.0000.0000.000TX4-106~107暗管电缆0.1200.0000.000 1.8000.000TX4-141引上钢管 1.2000.0000.0000.000TX6-004~009、0.0000.000 1.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000合计0.0000.0000.000定额小计定额小计定额小计定额小计定额小计1.0000.0000.0000.0000.000 1.20001.0000.000 2.0000.000 2.0000.000 4.0000.000 2.25001.0000.000 2.0000.000 4.0000.0008.0000.000 3.42001.0000.000 2.0000.000 4.0000.0008.0000.000 4.32001.0000.000 2.0000.000 6.0000.00012.0000.000 5.220开挖土方手孔盖拉力环乙式电缆支架穿钉0.0000.0000.0000.000单位:元单位:元。
资料2012CrMo 15CrMo 12Cr1MoV10Cr5Mo(2010 年 ) 最新公称压力(MPa)管道壁厚比较表(一)无缝碳钢管壁厚m mPN DNMPa101520253240506580100125150200250300350400450500600≤1.6 2.53333 3.5 3.54444 4.556778889 2.5 2.53332 3.5 3.54444 4.5567788910 4.0 2.53333 3.5 3.544 4.55 5.57891011121315 6.4333 3.5 3.5 3.54 4.55678911121416171922 10.03 3.5 3.54 4.5 4.55678910131518202216.04 4.55566789111315192426303420.04 4.556678911131518222832364.0T 3.544 4.5555.5≤1.6 2.53333 3.5 3.54 4.544 4.5 5.57788889 2.5 2.53333 3.5 3.54 4.545 4.5 5.5778991012 4.0 2.53333 3.5 3.54 4.55 5.5689101112141518 6.4333 3.544 4.55 5.57891113141618202226 10.03 3.544 4.55 5.57891012151822242616.04 4.555678910121518222832364020.04 4.556789111215182226343816Mn15MnV资料1Cr18Ni9Ti 含 Mo不锈钢4.0T 3.544 4.555 5.5≤1.6 2.5 2.5 2.53333 3.5 3.5 3.5 3.54 4.55 5.5666672.5 2.5 2.5 2.533333.5 3.5 3.5 3.544.555.5677894.0 2.5 2.5 2.53333 3.5 3.54 4.5567889101112 6.4 2.5333 3.5 3.5 3.54 4.556789111213141618 10.033 3.5 3.544 4.556789111315171916.0 3.5 3.54 4.55567891112161922252820.0 3.54 4.55 5.5678911131519242630( 二 ) 无缝不锈钢管壁厚mm PN DNMPa101520253240506580100125150200250300350400450500600≤ 1.0222 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.533 3.5 3.5 3.544 4.51.622.5 2.5 2.5 2.5 2.5333333.5 3.544.5552.52 2.5 2.5 2.5 2.5 2.53333.5 3.544.556674.02 2.5 2.5 2.5 2.5 2.533 3.54 4.556789106.4 2.5 2.5 2.5333 3.54 4.55678101113144.0T3 3.5 3.5444 4.5!-(三)焊接钢管壁厚mmPN DN资料MPa200250300350400450500600700800900100011001200140016000.2555555556666667770.655666667777888910焊接碳钢管1.05566677889910111112(Q235A20)1.66677889101112131415162.578991011121315160.253333 3.5 3.5 3.5444 4.5 4.50.633 3.5 3.5 3.544 4.55566焊接不锈钢管 1.0 3.5 3.54 4.5 4.55 5.567781.64 4.55667789102.556789910121315!-!-内压金属直管的壁厚依据 SH 3059-2001《石油化工管道设计器械采纳公则》确立:当 S0< Do /6 时,直管的计算壁厚为:S0 = P D0/(2[ σ]t Φ+2PY)直管的采纳壁厚为:S = S0 + C式中 S0――直管的计算壁厚,mm;P――设计压力,MPa;D0――直管外径,mm;[ σ]t ――设计温度下直管资料的许用应力,MPa;Φ――焊缝系数,对无缝钢管,Φ=1;S――包含附带裕量在内的直管壁厚,mm;C――直管壁厚的附带裕量,mm;!-Y――温度修正系数,按下表选用。
管道的压力等级|标准管件的公称压力等级|壁厚等级管道压力等级前面已经提及,压力管道的组成件一般都是标准件,因此压力管道组成件的设计主要是其标准件的选用,管道压力等级的确定也就是其标准件等级的确定。
管道的压力等级包括两部分: 以公称压力表示的标准管件的公称压力等级;以壁厚等级表示的的标准管件的壁厚等级。
管道的压力等级:通常把管道中由标准管件的公称压力等级和壁厚等级共同确定的能反映管道承压特性的参数叫做管道的压力等级。
而习惯上为简化描述,常把管道中管件的公称压力等级叫做管道的压力等级。
压力等级的确定是压力管道设计的基础,也是设计的核心。
它是压力管道布置、压力管道应力校核的设计前提条件,也是影响压力管道基建投资和管道可靠性的重要因素。
5.1 设计条件工程上,工艺操作参数不宜直接作为压力管道的设计条件,要考虑工艺操作的波动、相连设备的影响、环境的影响等因素,而在工艺操作参数的基础上给出一定的安全裕量作为设计条件。
这里所说的设计条件主要是指设计压力和设计温度。
管道的设计压力:应不低于正常操作时,由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的压力。
最苛刻条件:是指导致管子及管道组成件最大壁厚或最高公称压力等级的条件。
设计压力确定:考虑介质的静液柱压力等因素的影响,设计压力一般应略高于由(或)外压与温度构成的最苛刻条件下的最高工作压力。
a. 一般情况下管道元件的设计压力确定一般情况下,为了操作上的方便,在此不妨采用压力容器的做法,即在相应工作压力的基础上增加一个裕度系数。
表5-1 一般情况下管道元件的设计压力确定b. 管道中有安全泄压装置时,管道中有安全泄压装置时预示着该管道在运行过程中有出现超出其正常操作压力的可能。
设置安全泄压装置(如安全阀、爆破片等)的目的,就是在系统中出现超出其正常操作压力的情况时,能将压力自动释放而使设备、管道等系统的硬件得到保护。
此时管道的设计压力应不低于安全泄压装置的设定压力。
c. 管道中有高扬程的泵对于高扬程的泵,尤其是往复泵,在开始启动的短时间内,往往会在第一道切断阀之前的管道和泵内产生一个较高的封闭压力,有时这个封闭压力会达到一个很大的值。
此时泵的出口管道,其设计压力应取泵的最大封闭压力值。
d. 真空系统真空系统管道承受的压力就是其外部的大气压力,故其设计压力应取0.1MPa外压;e. 与塔或容器等设备相连的管道与塔或容器等设备相连的管道其设计压力应不低于所连设备的设计压力。
当管道内有较高的液体液柱时,还应考虑该液体静压头的影响。
事实上,对于管道来说,其受力要比设备复杂,这是因为它除受介质载荷之外,还往往遭受到由于管道的热胀冷缩而产生的管系力等。
因此,管道的设计压力一般应不低于设备的设计压力。
5.1.2设计温度管道的设计温度:应不低于正常操作时,由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的温度。
最苛刻条件指导致管子及管道组成件最大壁厚、最高公称压力等级或最高材料等级的条件。
设计温度的确定:考虑环境、隔热、操作稳定性等因素的影响,设计温度应略高于由内压(或外压)与温度构成的最苛刻条件下的最高工作温度。
a. 一般情况下管道元件的设计温度确定一般情况下为了操作上的方便,在此不妨也采用压力容器的做法,在相应工作温度的基础上增加一个裕度系数(除法兰和螺栓以外)。
法兰、垫片的设计温度不低于最高工作温度的90%;螺栓、螺母的设计温度应不低于最高工作温度的80%。
b. 夹套或外伴热管道对于夹套或外伴热的管道当工艺介质温度高于伴热介质温度时,其设计温度按上表选取;当工艺介质温度低于伴热介质温度时,对夹套伴热取伴热介质温度为设计温度,而对外伴热则取伴热介质温度减10℃与工艺介质温度二者的较大值为设计温度;c.安全泄压管道安全泄压管道取排放时可能出现的最高或最低温度为设计温度;表5-2 一般情况下管道元件的设计温度确定d蒸汽吹扫的管道采用蒸汽吹扫的管道当介质温度高于吹扫蒸汽的温度时,则按介质温度根据上表确定其设计温度。
当介质温度低于吹扫蒸汽温度时,应视具体情况而定。
例如,按介质温度选取的管道及其元件不能承受吹扫介质的条件时,应适当提高等级以适应吹扫介质条件。
f. 多种工况下工作的管道同一根管道,如果在两种或两种以上工况条件下工作时,其设计温度应取与内压(或外压)构成的最苛刻条件下的最高工作温度,并对其它工况进行校核。
f. 临氢管道临氢操作的管道,在查Nelson曲线时,应取设计温度再加30~50℃作为查曲线的温度参数值。
这是因为Nelson曲线为统计值,在邻近曲线下方选材时而出现氢损伤的实例也曾发生过;g. 带衬里的管道带隔热耐磨衬里的管道,其金属部分的管道设计温度应经计算或实测确定。
一般情况下,宜取250℃作为设计温度;h. 管系应力计算时在进行有弹簧支架的管系应力计算时,宜取介质的正常工作温度作为计算参数。
5.2影响管道压力等级确定的因素除了上述的设计温度和设计压力是管道压力等级确定的基本参数外,还有一些其它因素也将影响到管道压力等级的确定。
5.2.1应用标准体系不同的标准体系,其公称压力等级系列是不同的,对应的温度-压力表也不相同。
或者说,相同的设计条件,而选用不同的应用标准,其公称压力等级是不同的。
因此,在确定管道公称压力等级之前,应首先确定其应用标准体系。
5.2.2材料不同的材料,其机械性能是不同的,那么它们在标准中的温度-压力表上的对应值也是不相同的。
因此在确定管道的公称压力之前应首先确定管道及其元件的材料。
材料的选用是由设计温度、设计压力和操作介质确定的。
管道中各元件的材料标准往往是不同的,一般情况下,管子用管材,法兰用锻材,而阀门多用铸材。
无论用什么材料标准,它们都应该是同等级的材料,即具有对操作条件的同等适应性和等强度;注意管材、板材、棒材、铸材的配伍。
5.2.3操作介质一般情况下,管道的公称压力在对应温度下的许用压力不得超出其设计压力。
对由于管子及其元件失效而将造成严重危害或易于产生重大事故的介质,在考虑其公称压力等级时,不应仅仅按温度-压力表来确定,应适当提高其公称压力等级,即提高其安全可靠系数。
SH3059、SYJ1064标准对此都有详细的规定,例如:对输送剧毒介质的管道,当采用SH标准体系时,无论介质的操作压力是多少,其公称压力等级应不低于PN5.0MPa;当采用JB标准体系时,应不低于PN4.0;对输送氢气、氨气、液态烃等介质的管道,当采用SH标准体系时,无论介质的操作压力是多少,其最低公称压力等级应不低于PN2.OMPa,当采用JB标准体系时,应不低于PN2.5MPa;对输送一般可燃介质的管道,当采用SH标准体系时,其公称压力等级应不低于PN2.0MPa,当采用JB标准体系时,应不低于PN1.6MPa。
5.2.4介质温度及管系附加力许多法兰标准都给出这样一个注释:其温度-压力表的对应值是指法兰不受冲击载荷的对应值。
事实上,法兰遭受外部管道给予的弯曲、振动、温度循环等附加载荷时,都将影响其密封性,甚至影响到强度的可靠性,此时应将这些外部载荷折算成当量介质压力来确定管道所需的公称压力。
给予法兰的弯曲载荷主要是由管系的热胀冷缩引起的。
一般情况下,对于PN2.0等级的法兰,当其工作温度大于200℃时,或PN5.0及以上等级的法兰在工作温度大于400℃时,均应考虑管系对法兰产生的附加载荷的影响,否则应提高管系的公称压力等级。
5.3影晌壁厚等级确定的因素5.3.1材料的许用应力材料的许用应力是指材料的强度指标除以相应的安全系数而得到的值。
材料的机械性能指标有屈服极限、强度极限、蠕变极限、疲劳极限等,这些指标分别反映了不同状态下失效的极限值。
为了保证管道运行中的强度可靠,常将管道元件中的应力限制在各强度指标下某一值,该数值即为许用应力。
当管道元件中的应力超过其许用应力值时,就认为其强度已不能得到保证。
因此说,材料的许用应力是确定管道壁厚等级的基本参数。
不同的设计标准,选取材料的许用应力值是不同的。
对压力管道来说,国内的设计标准是按GB150《钢制压力容器》确定的许用应力值,ASTM材料则是取按ANSI B31.3《Process Piping》标准确定的许用应力值。
5.3.2腐蚀余量腐蚀余量是考虑因介质对管道的腐蚀而造成的管道壁厚减薄,从而增加的管道壁厚值。
它的大小直接影响到管道壁厚的取值,或者说直接影响到壁厚等级的确定。
目前我国尚没有一套有关各种腐蚀介质在不同条件下对各种材料的腐蚀速率数据,因此,工程上大多数情况下仍是凭经验来确定其腐蚀余量的。
许多国内外的工程公司或设计院通常都将腐蚀余量分为如下四级:a.无腐蚀余量。
对一般的不锈钢管道多取该值;b.1.6mm腐蚀余量。
对于腐蚀不严重的碳素钢和铬钼钢多取该值;c.3.2mm腐蚀余量。
对于腐蚀比较严重的碳素钢和铬钼钢管道多取该值;d.加强级(大于3.2mn)腐蚀余量。
对于有固体颗粒冲刷等特殊情况下的管道,根据实际情况确定其具体值。
.5.3.3管子及其元件的制造壁厚偏差管子及其元件在制造过程中,相对于其公称壁厚(或者叫理论壁厚)都会有正、负偏差,因此在确定管子及其元件公称壁厚时一定要考虑可能出现的负偏差值。
各种钢管标准中规定的负偏差值是不完全相同的,GB/T8163《流体输送用无缝钢管》、GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》规定的壁厚偏差值如下:表5-3 常用标准的壁厚偏差值5.3.4焊缝系数金属焊接过程,实质上是一个冶金过程,其组织带有明显的铸造组织特征。
一般情况下,铸造组织缺陷较多,材料性能也有所下降。
对于有纵焊缝和螺旋焊缝的焊接管子及其元件,相对于无缝管子及其元件来说,工程上常给它一个强度降低系数(即焊缝系数),以衡量其机械性能下降的程度。
其焊缝系数的取值见表5-4表5-4 焊接钢管的焊缝系数RT 射线探伤5.3.5设计寿命a. 设计寿命与压力管道的腐蚀余量有关。
对于均匀腐蚀来说,当知道其年腐蚀速率后,根据预定的设计寿命,就很容易算出其应取的腐蚀余量了。
b. 设计寿命还与交变应力作用的荷载变化次数、氢损伤的孕育时间、断裂因子的扩展期等影响因素有关,c. 与压力管道的一次性投资、资金代尝期和技术更新周期有关。
d. 美国一杂志上推荐的设计使用寿命为:碳钢为5年;铬钼钢和不锈钢为10年。
SH3059标准规定的设计寿命为15年。
国外的一些工程公司对总承包项目规定一般为10年;非总包项目一般为15年,以便从中获取较大的利润。
5.4 常用压力管道器材的设计标准1) GB50316-2000《工业金属管道设计规范》;2) GB50251-94《输气管道工程设计规范》;3) GB50253-94《输油管道工程设计规范》;4) GB50028-93《城镇燃气设计规范》(1998年版)(2002年局部修订条文);5) GB50030-91《氧气站设计规范》;6) SH3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》;7) SH3064-1994《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》;8) HG/T20646《化工装置管道材料设计规定》。