一些压力管道设计人员在参与工程设计时,设计工作范围内既有动力管道又有工艺管道,拟把两种管道都按工艺管道规范设计,这种做法是否可行?笔者首先比较ASME B31.3工艺管线(Process Piping)与ASME B31.1动力管线(Power Piping),这两个标准在很多国家广泛应用,主要区别如下:


   ①. 两个标准的适用范围不同


     ASME B31.1由于规定严格,使用大量钢材,为了经济适用起见一般只适用于电站锅炉外部管道。ASMEB31.3的应用要广得多,石油化工、医药等行业都可以。在ASME B31.3规定“本标准不适用于锅炉外部管道,有关锅炉外部管道的标准,请参照ASME B31.1”。


   ②. ASME B31.1的许用应力比ASME B31.3的许用应力更加严格。


   ③. 应力计算公式不同


     a.ASME B31.1对管道挠度有明确的规定,为0.1in(2.5mm),ASME B3.3则没有明确规定,一般取3mm。


     b.ASME B31.1有明确的管道支吊架间距规定,而ASMEB31.3没有支吊架间距的规定。


     c.两个规范的位移应力范围的计算公式不同。d.两个规范的偶然载荷应力的评判不同。


     e. 两个规范中许用应力的放大系数不同。


     f. 应力增强系数不同。ASME B31.3应力增强系数分为平面内和平面外应力增强系数。ASME B31.1不区分平面内和平面外应力增强系数,而是采用了应力增强系数这一概念。ASME B31.1的应力增强系数更加保守。


  ④. 两个标准的管道壁厚计算公式不同


    动力管线(水或蒸汽等)的腐蚀情况一般要比工艺管线(石油或化工产品)严重。在两个公式中,腐蚀裕量的选择是不同的。


  ⑤. 对管件、法兰和膨胀节等管道器材使用规定不同


    在ASME B31.3管道里经常使用法兰连接。在ASMEB31.1,法兰使用比较少,而是直接焊接。主要是因为电力管道一般高温(常达550℃、600℃或者更高)高压(有的达47MPa),如用法兰易泄漏。ASME B31.3管道涉及夹套管、膨胀节等的设计,而ASMEB31.1里规定禁止在锅炉外部管道加膨胀节。在动力管道系统一般不需要夹套管。


  ⑥. 对动荷载冲击问题的考虑不同


   ASME B31.3管道水锤、汽锤等冲击荷载的情况比较少。ASME B31.1范围内亚临界电厂锅炉管道水锤、汽锤冲击荷载可以不考虑,但是电站超临界机组和超超临界机组管道的水锤、汽锤等冲击荷载需要考虑。




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