SGPM 0001-2001 钢管壁厚的计算.pdf

设计导则
SGPM0001-2002
钢管壁厚的计算
实施日期2002年3月26日
中国石化工程建设公司
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目
次
1总则
1.1目的
1.2范围
1.3引用标准
2壁厚计算
2.1承受内压直管的壁厚计算
2.2承受外压直管的壁厚和加强圏计算
总则
1.1目的
为指导钢管壁厚的计算,特编制本标准
1.2范围
1.2.1本标准对钢管壁厚的计算进行了规定。
1.2.2本标准适用于承受内压和外压的的碳素钢和合金钢、不锈钢无缝钢管、螺旋缝
电焊钢管和钢板卷管壁厚的计算,不包括夹套管的计算
1.3引用标准
使用本标准时,应使用下列标准最新版本。
GB150《钢制压力容器》
GB/T17395《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》
GB50316《工业金属管道设计规范》
ASME B31.1《动力管道》
ASME B31.3《工艺管道》
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2壁厚计算
2.1承受内压直管的壁厚计算
2.1.1承受内压的直管设计壁厚t。应不小于式(2.1.1)的计算值。
=t、+C1+C2+C3
(2.1.1)
式中
o一一直管设计壁厚,mm;
、一一直管计算壁厚,mm
C1ー壁厚负偏差附加量,mm
腐蚀或黁蚀附加量,mm;
C3ー一加工附加量,mm。有螺纹或其他机械加工时,C。为螺纹牙高或加工深度
及其加工负偏差之和。
2.12当tくD。/6时,直管计算壁厚应按式(2.1.2)计算。
P×D
x(o]:,tyxp)
(2.1.2)
式中
Pー一设计压力,MPa;
D。一一直管外径,mm
可jー一设计温度下材料的许用应力,MPa;
E-一焊接接头系数,对于无缝钢管取E,=1
Y一一系数。
2.1.2.1国内常用钢管和钢板的许用应力由GB50316-2000表A.0.1和表A.0.2中取
值。国外常用钢管和钢板的许用应力由 ASME B31.3-1999表A-1中取值;但用于高
压蒸汽的管道,其钢管和钢板的许用应力由 ASME B31.1-1998表A-1、A-2、A-3中
取值。
2.1.2.2对国内生产的焊接钢管,其焊接接头系数按表2.1.2.2-1取值:对国外生
产的焊接钢管,其焊接接头系数E,可按表2.1.2.2-2取值。
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表2.1.2.2-1国内焊接钢管焊接接头系数E
焊接方法及检测要求
单面对接焊
双面对接焊
100%无损检测
0.9
1.0
电熔焊
局部无损检测
0.80
0.85
不作无损检测
0.60
0.70
0.65(不作无损检测)
电阻焊
0.85(100%涡流检測)
加热炉焊
0.60
螺旋缝自动焊
0.80~0.85(无损检测)
注:无损检测指采用射线或超声波检测。
表2.1.2.2-2国外焊接钢管焊接接头系数E
焊接方法接头形式
焊缝形式
检验要求
锻焊(炉焊)
对焊直焊缝
按标准要求
0.6
电阻焊
对焊直焊鏠或螺旋焊鏠按标准要求
0.85
无X射线探伤
0.8
单面对焊直焊缝或螺旋焊鏠10%X射线探伤
0.9
100%X射线探伤
1.0
电弧焊
无X射线探伤
0.85
双面对焊直焊缝或螺旋焊缝10%X射线探伤
0.90
100%X射线探伤
1.0
2.1.2.3Y系数的确定,应符合下列规定:
a)当tb)当な≥D。/6时,按式(2.1.2.3)计算
D,+2(C1+て
の2+D。+2(1+C
式中:
Dー一直管内径,mm。
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表2.1.2.3系数Y之值
温度,C
材料名称
≤482
510
538
566
593
≥621
铁素体钢
0.4
0.5
0.7
0.7
0.7
奥氏体钢
4
0.4
0.4
0.4
0.5
0.7
其他韧性金属
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
注:介于表列的中间温度的Y值可用内插法计算。
2.12.4无缝钢管壁厚负偏差附加量C1应按GB/T17395-1998中S2级取为-12.5%。
焊接钢管壁厚负偏差附加量C1应同钢板的厚度负偏差一致,按表2.1.2.4取值。
表2.1.2.4钢板的厚度负偏差
单位:mm
公称
5.5~7.517.5~2525~30130~34134~4040~50150~6060~80
厚度
负偏差0.6
0.
0.9
1.0
1.2
1.8
2.1.2.5腐蚀或磨蚀裕度附加量C2应按有关规定选取。
2.1.2.6根据直管设计壁厚t。在钢管产品系列中选取壁厚与之相近的产品规格。所选
取的钢管壁厚应大于或等于直管设计壁厚。
2.13当t≥D。/6或P/([l"XE)>0.385时,直管壁厚的计算,需按断裂理论
疲劳和热应力的因素予以特别考虑。
2.2承受外压直管的壁厚和加强圈计算
承受外压直管的壁厚和加强圈计算,应根据GB150规定的方法进行。当确定D。/t
小于10的直管的许用外压力时,应力a。应取式(2.2)中的较小值。
ao=1.50×[o]
2.2)
ao=0.9o或0.9o.2
式中
设计温度下钢管材料的屈服强度,MPa;
2一一设计温度下钢管材料的名义屈服强度,MPa