1. 材料許(xu)用應用的確定基(ji)準應符合相關標準的要求(qiu)。
2. 管道(dao)組(zu)成(cheng)件(jian)材料(liao)的(de)許用(yong)應(ying)力,中國(guo)(guo)標準(zhun)材料(liao)應(ying)符合現行(xing)國(guo)(guo)家標準(zhun)的(de)有(you)關規(gui)定;美國(guo)(guo)標準(zhun)材料(liao)應(ying)符合ASME B31的(de)有(you)關規(gui)定。
3. 管道(dao)柔性設計的應力限制(zhi)應符合(he)相關標準(zhun)的有關規定。
4. 持(chi)續荷載的計算應力(li)應符合下列要求:
①. 管道組成件的(de)厚度(du)及(ji)補強計算滿足規范(fan)的(de)要求,則(ze)由于內(nei)壓所產生(sheng)的(de)應(ying)力應(ying)認為是安(an)全(quan)的(de)。
②. 管(guan)道組成件的厚(hou)度及穩定性計(ji)算(suan)滿足規范的要(yao)求,則由于外(wai)壓(ya)所產生的應(ying)力(li)應(ying)認為是安全的。
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)的最大位移應力范圍應符(fu)合(he)下列要求,與ASME B31.3一(yi)致:
6. 許用位(wei)移應力范圍計算(suan)應符合下(xia)列(lie)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. 管道位移應(ying)力范圍減(jian)小(xiao)系(xi)數(shu)f主要用(yong)于耐(nai)蝕性良(liang)好的管道,在主應(ying)力循環數(shu)高的地方,應(ying)采用(yong)抗腐(fu)蝕的材(cai)料。
7. 偶然荷載與持續荷載產生(sheng)的應力(li)應按下(xia)列要求:
①. 管道(dao)在工作狀態下(xia),受(shou)到內壓、自(zi)重、其(qi)他持續荷載和偶然荷載所產生的縱向(xiang)應(ying)力之和,應(ying)符合下(xia)式(shi)規(gui)定,且式(shi)中應(ying)力增大系(xi)數i的0.75倍的值不得小(xiao)于(yu)1。
在操作條件下的壓力(li)(li)、重力(li)(li)及其他持(chi)續荷(he)載(zai)(zai)產(chan)生的縱(zong)向應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與風荷(he)載(zai)(zai)或地(di)震荷(he)載(zai)(zai)等臨(lin)時荷(he)載(zai)(zai)產(chan)生的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)組合(he),不(bu)應(ying)(ying)(ying)大于現行國家標準規定的材料許用應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的1.33倍;進行應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)組合(he)時,風荷(he)載(zai)(zai)和地(di)震荷(he)載(zai)(zai)不(bu)應(ying)(ying)(ying)同時考(kao)慮。
②. 在試(shi)驗條件下所(suo)產生的應力可(ke)不受(shou)持續荷載(zai)及最(zui)大位移(yi)應力范圍(wei)的限制,可(ke)不計入其他臨時性(xing)荷載(zai)。
除(chu)另有規定(ding)外(wai),在系統壓(ya)力試驗(yan)下管道中產生的(de)應力,不(bu)應超過管道在該試驗(yan)溫度下許用應力的(de)1.5倍(bei),并不(bu)考慮風荷載(zai)(zai)、地(di)震(zhen)荷載(zai)(zai)等臨時荷載(zai)(zai)的(de)影響。
③. 地(di)震烈度在9度及以上(shang)時,應(ying)進(jin)行地(di)震驗算。
8. 管道運行中的壓力和(he)溫度的允許變動范(fan)圍應符合下列規定:
金屬管(guan)道在(zai)運行中(zhong)其壓(ya)力(li)、溫度或兩(liang)者同時(shi)發生非經常性的變動(dong),且下列所(suo)有(you)規定(ding)都能滿足時(shi),應認為在(zai)允許的范圍內。否則(ze),必須(xu)按照壓(ya)力(li)-溫度變動(dong)過程中(zhong)耦合(he)時(shi)最(zui)嚴重工況(kuang)下的設計條(tiao)件確定(ding)。
①. 沒有(you)鑄鐵或其他(ta)非(fei)塑性金(jin)屬(shu)的受壓組成件。
②. 公稱壓力產生的(de)應(ying)力不應(ying)超過在設計溫度(du)下的(de)屈服(fu)點(dian)。
③. 縱向(xiang)應力(li)不應超(chao)過本規范規定的極限。
④. 在管道壽(shou)命內,超(chao)過(guo)設計條(tiao)件的壓力-溫度變動(dong)的總(zong)次(ci)數不應超(chao)過(guo)1000次(ci)。
⑤. 在任何情況下,最(zui)高變動(dong)壓力(li)不應(ying)超過(guo)管道的試(shi)驗壓力(li)。
⑥. 超過設(she)計條件的非經(jing)常性變動應符合(he)下列限(xian)制(zhi)之一。
允許(xu)超(chao)過壓力值或(huo)提高溫度的(de)程度相當于(yu)允許(xu)提高許(xu)用應力值,其規定如下:
一(yi)次變動(dong)持續時(shi)間不超過10h,且每年累(lei)計不超過100h時(shi),許用應力提高不得超過33%。
一次(ci)變動(dong)持續時間不(bu)超(chao)過(guo)50h,且(qie)每(mei)年累計不(bu)超(chao)過(guo)500h時,許用應力提高不(bu)得(de)超(chao)過(guo)20%。
⑦. 持(chi)續的和(he)周期性的變(bian)動(dong)對系(xi)統中所有組成(cheng)件(jian)的工作性能(neng)無(wu)(wu)影(ying)響。如壓力(li)變(bian)動(dong)對閥座(zuo)等部件(jian)的密封無(wu)(wu)影(ying)響。
⑧. 變(bian)動后的溫(wen)度不應低于規范中規定的最低使用(yong)溫(wen)度。
對于非金屬(shu)襯里管(guan)道(dao),壓力和溫(wen)度允許的(de)(de)變動值,應在取得成功的(de)(de)使用經驗或經過試驗證實可靠時,方可使用。
9. 對于動力(li)管(guan)道(dao),一般遵循DL/T 5054《火力(li)發電廠汽水(shui)管(guan)道(dao)設(she)計規范》、ASMEB31.1《動力(li)管(guan)道(dao)》、EN 10216《承(cheng)壓設(she)備用(yong)無縫鋼管(guan)》等規范的要(yao)求。許用(yong)應力(li)要(yao)求與(yu)工藝管(guan)道(dao)、工業(ye)管(guan)道(dao)有些不同。
除(chu)延伸(shen)率大于(yu)等于(yu)30%的(de)奧氏體不銹鋼和鎳基合金(jin)外,管(guan)子與管(guan)件用鋼材的(de)許用應力應根據鋼材的(de)強度特性取下(xia)列三項(xiang)中的(de)最小值:
10. 對(dui)于公(gong)用管(guan)道,在我國一般遵(zun)循GB/T 38942《壓力(li)管(guan)道規范 公(gong)用管(guan)道》等規范的要求。許用應(ying)力(li)要求與式(1.7.5)相同。
11. 對于長(chang)輸管(guan)道(dao)(dao)(dao),一般遵循GB/T 34275《壓力管(guan)道(dao)(dao)(dao)規(gui)范(fan) 長(chang)輸管(guan)道(dao)(dao)(dao)》、GB 50251《輸氣管(guan)道(dao)(dao)(dao)工(gong)(gong)程(cheng)設(she)計規(gui)范(fan)》、GB50253《輸油管(guan)道(dao)(dao)(dao)工(gong)(gong)程(cheng)設(she)計規(gui)范(fan)規(gui)范(fan)》、ASME B31.4《液(ye)態(tai)烴(jing)和其他液(ye)體管(guan)線輸送(song)系統》、ASME B31.8《輸氣和配氣管(guan)道(dao)(dao)(dao)系統》等(deng)規(gui)范(fan)的(de)要求。
①. 輸油管道直管段的許用應力應符合下列要求。
a. 線(xian)路段許用應力要求
b. 輸(shu)油站內管道的(de)許用應力應按(an)GB50253的(de)規定選(xuan)取(qu)。
c. 對于舊鋼(gang)管(guan),如(ru)有出廠(chang)證明及(ji)制(zhi)造標準資料(liao),經材料(liao)性能檢驗(yan)及(ji)試壓(ya)合格后,可(ke)按式(1.7.6)計算許用應力。
d. 對(dui)于為了(le)達到規定(ding)的最低(di)屈服(fu)強度要求而(er)進(jin)行過(guo)冷(leng)加工(控(kong)軋、冷(leng)擴),并在其后加熱(re)至大于或等于300℃(焊接除(chu)外)的鋼(gang)管,其許用應力(li)應按式(1.7.6)計算值的75%取值。
e. 鋼管的(de)許用剪(jian)應(ying)力(li)不(bu)應(ying)超(chao)過其最低(di)屈服強度(du)(du)的(de)45%;支承外載荷作(zuo)用下的(de)許用應(ying)力(li)(端(duan)面承壓)不(bu)應(ying)超(chao)過其最低(di)屈服強度(du)(du)的(de)90%。
②. 管道(dao)結(jie)構支承(cheng)固定(ding)件、結(jie)構附件和約(yue)束件所用(yong)鋼材的(de)許用(yong)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力和壓(ya)(ya)應(ying)(ying)(ying)力不應(ying)(ying)(ying)超(chao)(chao)過其最(zui)低屈服(fu)(fu)強度的(de)60%;許用(yong)剪(jian)應(ying)(ying)(ying)力不應(ying)(ying)(ying)超(chao)(chao)過其最(zui)低屈服(fu)(fu)強度的(de)45%;支承(cheng)應(ying)(ying)(ying)力(端面承(cheng)壓(ya)(ya))不應(ying)(ying)(ying)超(chao)(chao)過其最(zui)低屈服(fu)(fu)強度的(de)90%。
③. 管道及管件強(qiang)度驗算的應力限(xian)用(yong)值應符合下列規定(ding):
a. 根據設計內壓力(li)計算出(chu)的應力(li)值不應超過鋼管的許用應力(li);
b. 對于輸送加(jia)熱油品的(de)(de)管道(dao),當(dang)管道(dao)軸(zhou)向(xiang)受約束(shu)(shu)時,其當(dang)量(liang)應(ying)力不(bu)得超(chao)過(guo)鋼管最低屈服強度(du)的(de)(de)90%;當(dang)管道(dao)軸(zhou)向(xiang)不(bu)受約束(shu)(shu)時,熱脹當(dang)量(liang)應(ying)力不(bu)得超(chao)過(guo)鋼管的(de)(de)許用(yong)應(ying)力;
c. 架空(kong)結構(gou)構(gou)件的強度驗算應(ying)符合(he)GB50459的規(gui)定。
④. 管道及管件由于永(yong)久(jiu)載(zai)荷、可(ke)變載(zai)荷所(suo)產生的軸向(xiang)應力之和,不(bu)應超過鋼(gang)管的最低屈服強度(du)的80%,但不(bu)應將(jiang)地震作用(yong)和風載(zai)荷同(tong)時計入。
⑤. 跨越管段鋼管許用應力(li)應按式(1.7.7)計(ji)算(suan):