5.管道的壓力等級

1、5管道壓力等級5.1設計條件5.1.1設計壓力5.1.2設計溫度5.2影響管道壓力等級確定的因素5.2.1應用標準體系5.2.2材料5.2.3操作介質(zhì)5.2.4介質(zhì)溫度及管系附加力5.3影響壁厚等級確定的因素5.3.1材料的許用應力5.3.2腐蝕余量5.3.3管子及其元件的制造壁厚偏差5.3.4焊縫系數(shù)5.3.5設計壽命5.4常用壓力管道器材的設計標準5管道壓力等級前面已經(jīng)提及，壓力管道的組成件一般都是標準件，因此壓力管道組成件的設計主

2、要是其標準件的選用，管道壓力等級的確定也就是其標準件等級的確定。管道的壓力等級包括兩部分:以公稱壓力表示的標準管件的公稱壓力等級；以壁厚等級表示的的標準管件的壁厚等級。管道的壓力等級：通常把管道中由標準管件的公稱壓力等級和壁厚等級共同確定的能反映管道承壓特性的參數(shù)叫做管道的壓力等級。而習慣上為簡化描述，常把管道中管件的公稱壓力等級叫做管道的壓力等級。壓力等級的確定是壓力管道設計的基礎，也是設計的核心。它是壓力管道布置、壓力管道應力校核的

3、設計前提條件，也是影響壓力管道基建投資和管道可靠性的重要因素。5.1設計條件工程上，工藝操作參數(shù)不宜直接作為壓力管道的設計條件，要考慮工藝操作的波動、相連設備的影響、環(huán)境的影響等因素，而在工藝操作參數(shù)的基礎上給出一定的安全裕量作為設計條件。這里所說的設計條件主要是指設計壓力和設計溫度。管道的設計壓力：應不低于正常操作時，由內(nèi)壓(或外壓)與溫度構成的最苛刻條件下的壓力。最苛刻條件：是指導致管子及管道組成件最大壁厚或最高公稱壓力等級的條件。

4、設計壓力確定：考慮介質(zhì)的靜液柱壓力等因素的影響，設計壓力一般應略高于由(或)外壓與溫度構成的最苛刻條件下的最高工作壓力。a.一般情況下管道元件的設計壓力確定一般情況下，為了操作上的方便，在此不妨采用壓力容器的做法，即在相應工作壓力的基礎上增加一個裕度系數(shù)。表51一般情況下管道元件的設計壓力確定工作壓力Pw(MPa)設計壓力P(MPa)熱則取伴熱介質(zhì)溫度減10℃與工藝介質(zhì)溫度二者的較大值為設計溫度；c.安全泄壓管道安全泄壓管道取排放時可能

5、出現(xiàn)的最高或最低溫度為設計溫度；d蒸汽吹掃的管道采用蒸汽吹掃的管道當介質(zhì)溫度高于吹掃蒸汽的溫度時，則按介質(zhì)溫度根據(jù)上表確定其設計溫度。當介質(zhì)溫度低于吹掃蒸汽溫度時，應視具體情況而定。例如，按介質(zhì)溫度選取的管道及其元件不能承受吹掃介質(zhì)的條件時，應適當提高等級以適應吹掃介質(zhì)條件。f.多種工況下工作的管道同一根管道，如果在兩種或兩種以上工況條件下工作時，其設計溫度應取與內(nèi)壓(或外壓)構成的最苛刻條件下的最高工作溫度，并對其它工況進行校核。f.

6、臨氫管道臨氫操作的管道，在查Nelson曲線時，應取設計溫度再加30～50℃作為查曲線的溫度參數(shù)值。這是因為Nelson曲線為統(tǒng)計值，在鄰近曲線下方選材時而出現(xiàn)氫損傷的實例也曾發(fā)生過；g.帶襯里的管道帶隔熱耐磨襯里的管道，其金屬部分的管道設計溫度應經(jīng)計算或?qū)崪y確定。一般情況下，宜取250℃作為設計溫度；h.管系應力計算時在進行有彈簧支架的管系應力計算時，宜取介質(zhì)的正常工作溫度作為計算參數(shù)。5.2影響管道壓力等級確定的因素除了上述的設計溫

7、度和設計壓力是管道壓力等級確定的基本參數(shù)外，還有一些其它因素也將影響到管道壓力等級的確定。5.2.1應用標準體系不同的標準體系，其公稱壓力等級系列是不同的，對應的溫度壓力表也不相同?；蛘哒f，相同的設計條件，而選用不同的應用標準，其公稱壓力等級是不同的。因此，在確定管道公稱壓力等級之前，應首先確定其應用標準體系。5.2.2材料不同的材料，其機械性能是不同的，那么它們在標準中的溫度壓力表上的對應值也是不相同的。因此在確定管道的公稱壓力之前應

8、首先確定管道及其元件的材料。材料的選用是由設計溫度、設計壓力和操作介質(zhì)確定的。管道中各元件的材料標準往往是不同的，一般情況下，管子用管材，法蘭用鍛材，而閥門多用鑄材。無論用什么材料標準，它們都應該是同等級的材料，即具有對操作條件的同等適應性和等強度；注意管材、板材、棒材、鑄材的配伍。5.2.3操作介質(zhì)一般情況下，管道的公稱壓力在對應溫度下的許用壓力不得超出其設計壓力。對由于管子及其元件失效而將造成嚴重危害或易于產(chǎn)生重大事故的介質(zhì)，在考慮

9、其公稱壓力等級時，不應僅僅按溫度壓力表來確定，應適當提高其公稱壓力等級，即提高其安全可靠系數(shù)。SH3059、SYJ1064標準對此都有詳細的規(guī)定，例如：對輸送劇毒介質(zhì)的管道，當采用SH標準體系時，無論介質(zhì)的操作壓力是多少，其公稱壓力等級應不低于PN5.0MPa；當采用JB標準體系時，應不低于PN4.0；對輸送氫氣、氨氣、液態(tài)烴等介質(zhì)的管道，當采用SH標準體系時，無論介質(zhì)的操作壓力是多少，其最低公稱壓力等級應不低于PN2.OMPa，當采用