金属管道组成件耐压强度计算标准规范有以下几点:


一、一般规定


  本章所列的管道组成件耐压强度计算的内容,是工程设计中常遇到的计算,不包括标准件的强度计算。



二、直管


  直管的压力设计,其计算方法参照了ASME B31.3的规定。对于Y系数在本规范表6.2.1的注释中,铸铁是指灰铸铁及可锻铸铁。



三、 斜接弯管


  承受内压的斜接弯管的承压计算,参照了ASME B31.3 的规定。



四、支管连接的补强


 1. 焊接支管补强计算参照了ASMEB31.3的规定,该计算是以等面积补强的原则进行的。


 2. 在管道设计中,除了采用支管焊接在主管上的形式外,挤压引出口的形式也是经常采用的。故本条列出了挤压引出口的强度设计,这里所列计算方法是参照了ASME B31.3的规定,这种方法对于整体加强的支管连接件的设计都是适用的。


3.  参照了ASME B31.1和B31.3的规定。第6.4.5.3款 参照了ASMEB31.1的规定。



五、非标准异径管


 1. 无折边形式的异径管与标准异径管不同,即其两端无过渡圆弧而直接与直管焊接的形式,是在压力较低,锥角较小的条件下经常用到的。本规范仅给出这种形式的耐压强度设计的规定,对需用带折边异径管而标准中又不包括的情况时,可按现行国家标准《钢制压力容器》GB150有关条款的规定进行设计。


    在无折边异径管与直管连接处,由于结构的不连续性,在内压作用下该处必然产生较大的局部应力,异径管的斜边与轴线的夹角β越大,局部应力也越大,β角超过30°时,局部应力过大,结构不合理,因此规定β角不宜大于30°。有时即使未超过30°,也可能出现较大局部应力,因此需要加强。


 2. 根据弹性薄壳理论分析结果,在异径管大端与直管连接处的应力状况中,薄膜应力已不是主要控制因素,轴向弯曲应力是其主要控制因素,轴向弯曲应力在该部位属于二次应力范畴,故应力极限取设计温度下材料的许用应力【σ】'的3倍。这就是本规范中图6.5.2-1的控制值。在异径管小端与直管连接处的应力状况则主要为平均周向拉应力与平均径向压应力,在应力分类中属局部薄膜应力范畴,其应力极限可取设计温度下材料的许用应力【σ】'的1.5倍,然而由于此处局部薄膜应力有可能超出通常壳体边缘效应的分布范围,从而超出局部薄膜应力的范畴。为安全起见,取设计温度下材料的许用应力【σ】'的1.1倍。这就是本规范图6.5.2-2中的控制值。


   关于与直管连接处两侧加强段的计算规定和曲线均符合现行国家标准《钢制压力容器》GB150的规定。


   对于偏心异径管在上述的GB150标准中并未明确规定。《ASME 锅炉及压力容器规范》是给出非对称型的异径管,即斜边与轴线的夹角β不等的情况的设计规定,并规定β角不等时,以大的β角代入计算式进行计算。其极端情况即小β角为零度,这就是本标准所述的偏心异径管。



六、平盖


  管道上采用平盖实际是一种管端焊接连接的平盖,本规范参照电力标准编制,并给出了不同结构型式的系数,这比在一般压力容器设计规范中给出的平盖结构特征系数更适于管道使用,故本规范以此为基础。



七、特殊法兰和盲板


  对于腐蚀附加量,按双面均被腐蚀的情况考虑。盲板的计算是参照了ASMEB31.1及B31.3的规定。




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