5.2 直管壁厚计算
5.2.1 当小于等于1.7时,承受内压的直管最小壁厚计算应符合下列规定:
1 在设计压力和设计温度下所需的最小壁厚应按下列公式计算:
1)按管子外径确定时应按下式进行计算:
2)按管子内径确定时应按下式进行计算:
2 管子的设计压力不应超过下列规定:
1)按管子外径确定时应按下式进行计算:
2)按管子内径确定时应按下式进行计算:
3 在蠕变温度下焊接钢管的直管最小壁厚应按下式计算:
式中:Sm——管子最小壁厚(mm);
D0——管子外径(mm),取用包括管径正偏差的最大外径;
Di——管子内径(mm),取用包括管径正偏差和加工过盈偏差的最大内径,加工过盈偏差取0.25mm;
Y——修正系数,Y值可按表5.2.1-1取用;
η——许用应力的修正系数,对于无缝钢管取1.0;对于焊接钢管,按有关制造技术条件检验合格者,其η值可按表5.2.1-2取用;对于进口焊接钢管,其许用应力的修正系数按相应的管子产品技术条件中规定的数据选取;
ω——蠕变条件下纵向焊缝钢管焊接强度降低系数,其值可按表5.2.1-3选取;
C——腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度。对于一般的蒸汽管道和水管道,可不计及腐蚀和磨损的影响;对于加热器疏水阀后管道、给水再循环阀后管道和排污阀后管道等具有两相流的管道,都应计及附加厚度,腐蚀和磨损裕度可取用2mm;对于设计温度在600℃及以上的主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道,不宜小于1.6mm;对于腐蚀性介质管道,根据介质的腐蚀特性确定;离心浇铸件C取3.56mm,静态浇铸件C取4.57mm。
表5.2.1-1 修正系数
注:1 介于表列中间温度的Y值可用内插法计算。
2 当管子的小于6时,对于设计温度小于等于480℃的铁素体和奥氏体钢,Y值应按式5.2.1-6计算。
表5.2.1-2 焊接钢管许用应力修正系数
注:电阻焊纵缝钢管管子和管件不允许通过增加无损检验提高纵向焊缝系数。
表5.2.1-3 蠕变条件下纵向焊缝钢管焊接强度降低系数
注:1 NP,表示不允许。
2 蠕变范围的起始温度为附录A的许用应力表中粗线右边的温度。
3 非表中所列材料的纵向焊缝管子不应在蠕变范围内使用。应用此表时,蠕变范围的起始温度是规范性附录A的许用应力表中粗线右边的温度。
4 此表中的CrMo钢和蠕变强化铁素体钢焊缝金属碳含量不低于0.05%,奥氏体钢的焊缝金属碳含量不低于0.04%。
5 CrMo钢和蠕变强化铁素体钢的纵向焊缝应经过100%的射线或超声检测合格。其余材料如未100%射线或超声检测,同时应按表5.2.1-2计及焊缝系数。
6 纵缝焊接C-Mo钢管子和管件不得在蠕变范围内使用。
7 埋弧焊焊剂的碱度不小于1.0。
8 CrMo钢包括0.5Cr0.5Mo、1Cr0.5Mo、1.25Cr0.5MoSi、2.25Cr1Mo、3Cr1Mo以及5Cr1Mo。焊缝必须经过正火、正火+回火或者适当的回火热处理。
9 蠕变强化铁素体钢包括10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN、10Cr11MoW2VNbCu1BN、11Cr9Mo1W1VNbBN、07Cr2MoW2VNbB等。
5.2.2 管子的计算壁厚应按下式进行计算:
式中:Sc——管子的计算壁厚(mm);
C1——管子壁厚负偏差的附加值(mm)。
5.2.3 管子壁厚负偏差附加值应符合下列规定:
1 对于管子规格以外径×壁厚标识的钢管可按下式确定:
式中:m——管子产品技术条件中规定的壁厚允许负偏差,取百分数。管道壁厚允许的负偏差值应符合本规范附录B的规定。
2 对于管子规格以“最小内径×最小壁厚”标识的钢管壁厚负偏差值应等于零。
5.2.4 管子的取用壁厚,对于以“外径×壁厚”标识的管子,应根据管子的计算壁厚,按管子产品规格中公称壁厚系列选取;对于以“最小内径×最小壁厚”标识的管子,应根据管子的计算壁厚,遵照制造厂产品技术条件中有关规定,按管子壁厚系列选取。任何情况下,管子的取用壁厚均不得小于管子的计算壁厚。管子的取用壁厚应计入对口加工裕量,计入对口加工裕量的取用壁厚应符合下列规定:
1 对于主蒸汽管道及再热热蒸汽管道等采用内径控制的管子,其取用壁厚宜按下式确定:
式中:Sq——管子的取用壁厚(mm);
A——管子的内径正偏差(mm)。
2 对于采用外径控制的管子,取用壁厚宜大于或等于计算壁厚加0.5倍外径正偏差值。
5.2.5 管子的管径偏差应取用相应的管子产品技术条件规定值。
5.2.6 确定承受外压的管子壁厚和加强要求应符合现行国家标准《压力容器》GB 150的有关规定。