【文章內(nèi)容簡介】 做低溫沖擊試驗：(1) 使用溫度等于或高于45℃，且不低于《工業(yè)金屬管道設計規(guī)定》(GB501362000)附錄A中材料使用溫度下限，同時，材料的厚度無法制備5mm厚試樣時。(2) 除了抗拉強度下限值大于540MPa的鋼材及螺栓材料外，使用的材料在低溫低應力工況下，若設計溫度加5℃后，高于20℃時(注：低溫低應力工況為設計溫度低于或等于20℃的受壓的管道組成件，其環(huán)向應力小于或等于鋼材標準中屈服點的1/6，)。 需熱處理的材料，應在熱處理后進行沖擊試驗 下列條件下的鋼板制管子或管件的板材，應增加低溫沖擊試驗：1) 使用溫度低于0℃時：厚度大于25mm的20R；厚度大于38mm的在《工業(yè)金屬管道設計規(guī)定》(GB501362000)。2) 使用溫度低于10℃時：厚度大于12mm的20R；厚度大于20mm的16MnR、15MmVR和15MnVNR。 在溫度下限以上使用有色金屬和其它合金材料時，如填充金屬成分與母材成分不同，焊接接頭應進行拉伸試驗，延伸率應符合設計規(guī)定。 制造廠已作過沖擊試驗的材料，但加工后經(jīng)過熱處理時，應進行低溫沖擊試驗。 焊接結構中，對熱影響區(qū)低溫沖擊試驗可滿足對基體材料的沖擊試驗。 材料沖擊試驗的方法應按國家標準《金屬夏比缺口沖擊試驗方法》(GB/T229)的規(guī)定。在低溫下的沖擊功值應符合低溫用材料標準或下表的規(guī)定。當沖擊功不相同的基體材料焊接一起時，其沖擊試驗應符合較小抗拉強度的基體材料的要求。夏比低溫沖擊試驗的沖擊功材 料材料標準抗拉強度下限值σb(MPa)試樣數(shù)沖擊功Ak(J)碳鋼和低合金鋼σb≤450三個試樣平均值其中最小值≥18450σb≤515三個試樣平均值其中最小值≥2014515σb≤650三個試樣平均值其中最小值≥27奧氏體高合金鋼三個試樣平均值其中最小值≥31注：1. 表中沖擊功數(shù)值適用于標準試樣，如用于小型試樣時，沖擊功AK應乘以試樣的實際寬度與標準寬度(10mm)之比。2. 本表碳鋼和低合金鋼的沖擊試驗數(shù)據(jù)適用于鎮(zhèn)靜鋼。3. 抗拉強度大于650MPa的鋼材，沖擊功與650MPa材料相同。 試樣應從同批、同規(guī)格、同樣加工、焊接和熱處理條件的材料中中取。 材料的使用要求 制造管道組成件用鋼材應符合下列規(guī)定：1) Q235A材料宜用于C及D類流體管道。，；2) 奧氏體不銹鋼使用溫度高于525℃時，%；3) 受壓管道組成件使用《工業(yè)金屬管道設計規(guī)定》(GB501362000)，應對以下鋼板逐張進行超聲波檢驗：(1) 低溫鋼厚度大于20mm；(2) 20R及16MnR厚度大于30mm；(3) 其它低合金鋼厚度大于25mm；以上質(zhì)量不應低于Ⅲ級；(4) 對于鋼質(zhì)鋼板不論厚度多少，均須檢測，質(zhì)量不應低于Ⅱ級。4) 調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼材，應按設計條件進行常溫或低溫沖擊試驗；5) 鋼材的使用狀態(tài)應按《工業(yè)金屬管道設計規(guī)定》(GB5013620002000)附錄A的規(guī)定。設計指定供貨狀態(tài)與國家現(xiàn)行材料標準的規(guī)定不同時，應在設計文件中注明；6) 低溫管道用鋼應采用鎮(zhèn)靜鋼。 鑄鐵類材料使用范圍應符合下列規(guī)定：1) 球墨鑄鐵用作受壓部件時，其設計溫度不應超過350℃。在常溫下，；2) 奧氏體球墨鑄鐵實用溫度不得低于196℃。3) 下述鑄鐵不宜在劇烈循環(huán)條件下使用。對過熱、機械、振動及誤操作等采取防護措施時，可限制在下列范圍內(nèi)使用：(1) 灰鑄鐵不宜使用于輸送B類流體的管道上，在特殊情況下必須使用時，其設計溫度不應高于150℃，；，設計溫度不宜超過230℃；(2) 可鍛鑄鐵用于C類流體管道，設計溫度不應高于230℃，；或設計溫度為300℃時，；用于B類流體管道，設計溫度不應高于150℃。(3) 高硅鍛鑄不得用于B類流體。 使用其它金屬材料應符合下列規(guī)定：1) 在火災危險區(qū)內(nèi)，不宜使用銅、鋁材料；2) 鉛、錫及其合金管道不得用于B類流體；3) 銅、鋁與其合金屬連接時，有電解液存在情況下，應考慮產(chǎn)生電化學腐蝕的可能性。 使用復合金屬和襯里材料應復合下列規(guī)定：1) 管道組成件由符合有關標準要示訴整體復合鋼板制成時，其基層(外層)；(1) 整體復合材料的管道耐壓強度計算，可根據(jù)扣除所有厚度附加量后的基層和復層金屬的總后度來計算；(2) 基層和復層金屬的許用應力可按《工業(yè)金屬管道設計規(guī)定》(GB50136)附錄A的規(guī)定。但復層金屬的許用應力取值不應大于基層金屬的許用應力值；整體復合材料的許用應力可按下式計算：式中：[σ]0——在設計溫度下整體復合金屬材料的許用應力(MPa)。[σ]1——在設計溫度下基層金屬的許用應力(MPa)。[σ]2——在設計溫度下復層金屬的許用應力(MPa)。δ1——基層金屬的名義厚度(mm)。δ2——復層金屬扣除附加量后的有效厚度(mm)。2) 對于非整體結構的金屬復層或襯里的管道組成件，其基層金屬的厚度應符合耐壓強度計算的厚度，計算厚度不應包括復層或襯里的厚度；3) 除本款的要求外，在本規(guī)定中對輸送不同流體的管道材料所作的各種限制，不適用于管道組成件的復層材料或襯里材料。復層或襯里材料和基層材料以及粘結劑應根據(jù)設計條件及流體性質(zhì)選用；4) 復層為奧氏體不銹鋼時，使用溫度不宜超過400℃；5) 非金屬襯里材料的使用溫度范圍可按《工業(yè)金屬管道設計規(guī)定》(GB50136)附錄C的規(guī)定。 選擇連接接頭和輔助材料諸如膠泥、溶劑、釬焊材料、填料、襯墊及“O”型環(huán)、螺紋的潤滑劑與密封劑等用以制作或用作密封接頭時，對上述材料與所輸送流體應有相容性。 管子及管道附件的選用 管子、管件、閥門、法蘭（及墊片）的公稱通徑應符合現(xiàn)行標準《管子和管路附件的公稱通徑》。 管件、閥門、法蘭（及墊片）的公稱壓力應符合現(xiàn)行標準《管道元件公稱壓力》。 管路系統(tǒng)的設計壓力和設計溫度除應考慮正常操作工況外，還應根據(jù)工況波動時最不利的極端值（不包括事故狀態(tài)）及管路系統(tǒng)在操作過程中可能發(fā)生的壓力和溫度相偶合時最嚴重的情況來確定。設計取值應符合以下規(guī)定。1) 承受內(nèi)壓的管路系統(tǒng)的設計壓力必須高于或等于在相應的設計溫度下，管路系統(tǒng)可能達到的最高工作壓力。當實際工作壓力可能超過工藝流程要求時，設計壓力取值應符合以下規(guī)定。(1) 所連接的機泵或含機泵的成套設備帶安全閥的管路系統(tǒng)，其設計壓力應大于或等于安全閥的開啟壓力。(2) 離心泵出口管路系統(tǒng)的設計壓力，應取以下兩項中的較高者。；泵最大吸入壓力加上泵的揚程。(3) 如果管路吹掃介質(zhì)的壓力高于正常運行的最高工作壓力，則設計壓力應取吹掃介質(zhì)的壓力。2) 保溫管路設計溫度的取值，應符合下列規(guī)定。(1) 一般情況下按工藝流程取輸送介質(zhì)的最高溫度；當介質(zhì)溫度高于0℃時應取介質(zhì)的最高操作溫度，當介質(zhì)溫度在0℃上下變化時，應根據(jù)變化的最高和最低溫度，在相應的設計壓力下分別核算，按苛刻條件選取。(2) 如果吹掃介質(zhì)的溫度高于輸送介質(zhì)的溫度，應取吹掃介質(zhì)的溫度；如果用蒸汽吹掃，應取飽和蒸汽溫度。(3) 不保溫管路設計溫度的取值：當介質(zhì)溫度低于38℃時，設計溫度取值完全與保溫管路一致，當介質(zhì)溫度高于38℃時，應取介質(zhì)溫度的95％。 根據(jù)輸送介質(zhì)種類和性質(zhì)、管路系統(tǒng)的設計壓力和設計溫度，工藝管道按下列類別、級別劃分。1) 長輸管道為GA類，級別劃分為：(1) 符合下列條件之一的長輸管道為GA1級：—輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì)，設計壓力P＞；—輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì)，輸送距離≥200km，且管道公稱直徑DN≥300mm的管道；—輸送漿體介質(zhì)，輸送距離≥50km且管道公稱直徑DN≥150mm的管道。(2) 符合以下條件之一的長輸管道為GA2級：—輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì)，設計壓力P≤；—GA1（2）范圍以外的長輸管道；—GA1（3）范圍以外的長輸管道。2) 公用管道GB類，級別劃分為：GB1燃氣管道；GB2熱力管道。3) 符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級：(1) 輸送GB5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》中，毒性程度極度危害介質(zhì)的管道；(2) 輸送GB50160《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》及《建筑設計防火規(guī)范》（GB500162006）中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質(zhì)且設計壓力P≥；(3) 輸送可燃液體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設計壓力P≥℃的管道；(4) 輸送流體介質(zhì)且設計壓力P≥。 管子及管路附件材質(zhì)、規(guī)格、型式的選用。首先應根據(jù)上述管路的類別和介質(zhì)的腐蝕性、管路的設計壓力和設計溫度，其次還應兼顧管路操作溫度的變化范圍、管路在生產(chǎn)中的重要程度，是否承受機械振動和其它環(huán)境條件的影響，以及所屬工程適應期等因素綜合考慮，做到安全、適用、經(jīng)濟三者的統(tǒng)一。 管路附件的公稱壓力均應等于或高于管路系統(tǒng)的設計壓力，GA、GB、GC類管路的管路附件，其最低公稱壓力還應符合下列規(guī)定。1) GA；2) 。 選用鋼管的標準規(guī)格應符合現(xiàn)行有關標準的要求。 鋼管選用還應符合以下規(guī)定。1) 當工作溫度低于100℃時，油、氣集輸、摻水（熱洗）、熱力（伴熱管）管道，當DN≤200mm時應選用無縫鋼管；當DN≥250mm，宜選用螺旋焊縫鋼管。2) 凈化風、掃線風管應選用低壓流體輸送用鍍鋅鋼管。 閥門的選用應符合以下原則1) 輸送管道、工藝設備、熱力管道連接切換閥門應選用鋼閥；2) 輸送腐蝕性介質(zhì)的管路選用的閥門閥芯和密封面應為耐腐蝕材料。3) 不同壓力、不同溫度條件下的管路相連時，連接處的閥門應按兩管路中較苛刻的操作條件選用。 法蘭、墊片及緊固件的選用法蘭、墊片及緊固件的選用應符合現(xiàn)行的有關標準。 管件選用應符合《工業(yè)金屬管道設計規(guī)定》及《輸油管道設計規(guī)范》、《輸氣管道設計規(guī)范》的要求。 管道應力設計 管道柔性分析原則 以下管道只進行柔性分析，可不進行詳細應力計算：1) 溫度在45℃至150℃之間的管道，但管道在兩固定點間不能直線相連(軟連接除外)；2) 對運行良好的管道進行復制的管道，或在系統(tǒng)中未作重大改動且有完整滿意的操作記錄的更換管道。3) 與已分析并合格的管系相比較，能作出肯定的判斷，認為具有足夠的柔性的管道； 以下兩種情況的管道，不僅要進行柔性分析，而且要進行詳細的應力計算。1) 按管道操作條件考慮：(1) ≥DN100，且t≥150℃的管道；(2) ≥DN100，且t≤45℃的管道；(3) t≥315℃的所有管道；(4) ≥DN650的管道；(5) ≥DN100，且t≥82℃的與旋轉設備(如：蒸汽透平、泵、離心式壓縮機等)相連接的管道；(6) 壓力高且管徑大的管道；(7) ≥DN600受外壓的薄壁管道；(8) 夾套管道。2) 按管道所連接的設備考慮：(1) 進出加熱爐和蒸汽發(fā)生器的高溫管道；(2) 進出離心壓縮機、透平鼓風機和汽輪機的工藝管道；(3) 進出往復式壓縮機、往復泵的管道；(4) 進出高溫反應器的管道；(5) 溫度超過400℃的管道；(6) 與下沉量較大的設備(塔、罐、槽等)相連接的管道。 管道柔性設計方法 根據(jù)管道所連接的設備類型、管道操作溫度和直徑等設計要求確定。下列管道宜在計算機分析的基礎上進行柔性設計：1) ；2) 工程設計中專門要求計算機分析的管道；3) 利用圖表或其他簡化法初步分析后，表明需要進一步詳細分析的管道。 下列管道可不再進行柔性設計：1) ；2) 對具有同一直徑、同一壁厚、無支管、兩端固定、無中間約束并能滿足下式要求的非劇毒介質(zhì)管道：式中：D0——管子外徑，mm；Y——管段總位移，mm；Y=ΔX2+ΔY2+ΔZ2…………………………………………(2)式中：ΔX、ΔY、ΔZ——分別為管段在X、Y、Z軸方向的位移，mm；U——管段兩固定點間的直線距離，m；L——管段在兩固定點間的展開長度，m。 式(1)不適用于下列管道：在劇烈循環(huán)條件下運行，有疲勞危險的管道；大直徑薄壁管道(管件應力增強系數(shù)i≥5)；端點附加位移量占總位移量大部分的管道；L/U。 應力分析方法采用《應力分析程序CAESARII》。 管道柔性設計計算條件 計算溫度取設計溫度 計算壓力取設計壓力。 管道柔性設計要求 管系柔性設計保證管道在設計條件下有足夠的柔性，防止管道因熱脹冷縮、端點附加位移、管道支承設置不當?shù)仍蛟斐上铝袉栴}：管道應力過大或金屬疲勞引起管道或支架破壞；管道連接處產(chǎn)生泄漏；管道推力或力矩過大，使與其相連接的設備產(chǎn)生過大的應力或變形，影響設備正常運行。 在管道柔性設計中除考慮管道本身的熱脹冷縮外，還考慮下列管道端點的附加位移：1) 塔或其它立式設備產(chǎn)生熱脹冷縮時對連接管道施加的附加位移；2) 管殼式換熱器及其它臥式設備滑動支座移動造成連接管道的附加位移。3) 轉動設備熱脹冷縮在連接管口處產(chǎn)生的附加位移；4) 幾臺設備互為備用時，不操作管道對操作管道的影響；5) 不和主管一起分析的支管，將分支處主管的位移做為支管端點的附加位移；6) 根據(jù)需要，考慮固定架及限位架的剛度影響。 對于分支較多、管系較復雜的管道用固定點將其劃分成幾個形狀較為簡單的管段，再進行分析計算。 確定管道固定點位置時，兩固定點間的管段能自然補償。 管道首先利用改變走向獲得必要的柔性，但由于布置空間的限制或其它原因也可采用波形膨脹節(jié)或其它類型補償器獲得柔性。 在劇毒及易燃可燃介質(zhì)管道中嚴禁使用填料函式補償器。 π型補償器，應將其設置在兩固定點中部。 連接轉動設備的管道不使用冷緊，其它管道也盡量避免使用