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6 承受內壓的管子、彎管和彎頭的壁厚計算

6.1 管子的最小壁厚

6.1.1 對于外徑與內徑之比小于或等于1.7的管子,在設計壓力和設計溫度下所需的管子最小壁厚應按下列公式計算:

1 按管子外徑計算最小壁厚時應按下式計算:

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2 按管子內徑計算最小壁厚時應按下式計算:

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3 按管子外徑計算在蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管的最小壁厚時應按下式計算:

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6.1.2 管子的設計壓力應符合公式(6.1.2-1)和公式(6.1.2-2)的規定:

1 按管子外徑計算設計壓力時應按下式計算:

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2 按管子內徑計算設計壓力時應按下式計算:

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式中:Sm——管子的最小壁厚(mm);

p——設計壓力(MPa);

Do——管子外徑,取用最大外徑(mm);

Di——管子內徑,取用最大內徑(mm);

σt——鋼材在設計溫度下的許用應力(MPa);

Y——修正系數,應按表6.1.2-1取用;

η——許用應力修正系數,無縫鋼管η=1.0;焊接鋼管的η值應按表6.1.2-2取用;進口電熔焊鋼管的η值應按相應標準規定選取;

w——蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管強度降低系數,其值可按表6.1.2-3選取;

α——有腐蝕、磨損和機械強度要求的附加厚度(mm)。一般蒸汽管道和水管道可不計及腐蝕和磨損的影響;對于存在流體腐蝕和磨損情況的管道,應根據預期的壽命和介質對金屬材料的腐蝕速率確定附加厚度;加熱器疏水閥后管道、給水再循環閥后管道和鍋爐排污閥后管道等存在汽水兩相流介質的管道,腐蝕和磨損的附加厚度可取2mm;超超臨界參數機組的主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道,附加厚度可取1.6mm。

表6.1.2-1 修正系數

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注:1 介于表列中間溫度的Y值可用內插法計算。
2 當管子的Do/Sm<6時,對于設計溫度小于或等于480℃的鐵素體和奧氏體鋼,其Y值應按下式進行計算:img

表6.1.2-2 焊接鋼管的許用應力修正系數

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注:電阻焊縱縫鋼管管子和管件不允許通過增加無損檢驗提高焊縫系數。

表6.1.2-3 蠕變溫度范圍縱向電熔焊鋼管強度降低系數

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注:1 本表中“NP”表示“不允許”。
2 蠕變范圍的起始溫度為本規程附錄A的許用應力表中粗線右邊的溫度。
3 本表中的CrMo鋼和蠕變強化鐵素體鋼焊縫金屬碳含量不應低于0.05%。
4 CrMo鋼和蠕變強化鐵素體鋼的縱向焊縫應經過100%的射線或超聲檢測合格。
5 本表中各材料埋弧焊焊劑的堿度不小于1.0。
6 CrMo鋼包括img、3Cr-1Mo和img。焊縫必須經過正火、正火+回火或者適當的回火熱處理。
7 蠕變強化鐵素體鋼包括“Power Piping”ASME B31.1中的Grades 91,92,911,122,23等,以及現行國家標準《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB 5310中的10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN、10Cr11MoW2VNbCu1BN、11Cr9Mo1W1VNbBN、07Cr2MoW2VNbB等。

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