GB50316 工业金属管道设计规范3

工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中直管计算厚度设计压力管子外径管子内径在设计温度下材料的许用应力焊接接头系数直管设计厚度厚度附加量之和厚度减薄附加量包括加工开槽和螺纹深度及材料厚度负偏差腐蚀或磨蚀附加量系数系数值表材料温度铁素体钢奥氏体钢其他韧性金属注介于表列的中间温度的值可用内插法计算对于铸铁材料当直管计算厚度大于或等于管子外径的时或设计压力与在设计温度下材料的许用应力和焊接接头系数乘积之比大于时直管厚度的计算需按断裂理论疲劳和热应力的因素予以特别考虑承受外压的直管厚度和加强要求应符合现行国家标准钢制压力容器的规定斜接弯管承受内压的斜接弯管图的耐压强度计算应符合ααθθ焊缝可按本条款第6.3.1.5款的规定(a)与直管厚度相同的斜接弯管直管端部焊接结构应按本规范附录图规定斜接弯管(b)厚度大于直管的斜接弯管两端的焊接结构工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统下列规定本节适用于由一条焊缝方向改变的角度大于的管段构成的斜接弯管的强度计算当斜接弯管角小于或等于时可免做强度计算图斜接弯管多接缝斜接弯管的昀大许用内压力应取式和式中计算的较小值式中斜接弯管一条焊缝方向改变的角度的管子的平均半径斜接弯管的弯曲半径斜接弯管的昀大许用内压力直管有效厚度直管名义厚度工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统单接缝斜接弯管的昀大许用内压力的计算应符合下列规定角度小于或等于的单接缝斜接弯管的昀大许用内压力应按式计算角度大于的单接缝斜接弯管的昀大许用内压力应按式计算斜接弯管的弯曲半径值应符合式的规定式中经验值根据直管有效厚度确定并应符合表的规定用于斜接弯管的经验值表常用的弯曲半径值宜在至倍公称直径之间公称直径不宜小于图中斜接弯管的端部焊缝仅在其厚度大于与其连接的直管厚度时或采用制造厂的预制件时需要斜接弯管端节短边的长度取式和式中计算的较大值支管增强区界限主管AA1工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中斜接弯管端节短边的长度斜接弯管的昀大许用内压力的计算结果必须大于或等于设计压力如不符时应增加焊缝数重新计算当有特殊要求时可按增加斜接弯管厚度处理承受外压的斜接弯管其厚度可按本规范第条中对直管所规定的方法确定支管连接的补强焊接支管的补强计算应符合下列规定支管轴线与主管轴线斜交的结构型式图图中支管轴线与主管轴线的夹角用于主管为焊接管时焊缝应位于主管的斜下方图支管连接的补强主管开孔的补强计算主管开孔需补强的面积应按式确定开孔补强有效范围的计算工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统取以上两者中之大者取以上两者中之小者式中主管计算厚度主管开孔削弱所需的补强面积支管轴线与主管轴线的夹角支管名义外径扣除厚度附加量后主管上斜开孔的长径扣除厚度附加量后支管内径支管厚度减薄负偏差的附加量主管厚度减薄负偏差的附加量腐蚀或磨蚀附加量补强板名义厚度补强区有效宽度主管名义厚度支管名义厚度主管外侧法向补强的有效高度各补强面积按下列公式计算如有加筋板时不应计入补强面积内应按实际角焊缝截面计算面积当时补强面积计算结果应符合下式规定开孔补强范围(a)补强范围开孔(b)工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中补强范围内主管承受内外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积补强范围内支管承受内外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积补强范围内的角焊缝面积补强范围内另加补强件的面积支管计算厚度补强板厚度减薄负偏差的附加量补强板的外径补强板材料与主管材料的许用应力比在设计温度下补强板材料的许用应力在设计温度下主管材料的许用应力主管上多支管的补强应符合下列规定当主管上任意两个或两个以上相邻开孔的中心距小于相邻两孔平均直径的倍其补强范围重叠时图此两个或两个以上的开孔必须按本规范第条规定进行补强计算并采用联合补强方式进行补强图多个开孔的补强工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统采用联合补强时总补强面积不应小于各孔单独补强所需补强面积之和置于两相邻孔之间的补强面积至少应等于各孔所需补强面积之和的且此两相邻孔中心距至少应等于两开孔平均直径的倍在计算补强面积时任何部分截面不得重复计入挤压引出支管的补强应符合下列规定挤压引出支管包括曲率半径在内应采用一个或多个压模直接在主管上挤压形成支管的轴线必须与主管轴线正交且在主管表面以上的挤压引出支管高度应等于或大于在主管和支管轴线的平面内外轮廓转角处的曲率半径在主管和支管轴线的平面内外轮廓转角处曲率半径与支管名义外径有关并应符合下列规定昀小值取或的较小值昀大值当时不应大于当时不应大于当外轮廓由多个半径组成时上述和的要求适用以一个与圆弧过渡连接的昀佳配合半径为昀大半径本条不适用于用补强圈垫板或鞍形板等各种另加补强零件的管口补强计算应符合图及以下规定补强有效范围式中补强区有效宽度支管有效补强高度支管名义外径除去厚度附加量后在主管外表面处挤压引出支管补强区需补强面积(c)挤压斜度(本图中tX的确定用于以rX为半径的圆弧所对的角小于90°)补强区支管中心线支管内孔有斜度时应按图6.4.3(d)所示,昀大斜度为1:3昀大30°(a)(b)工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统的有效厚度除去厚度附加量后挤压引出支管的内径需补强面积A补强区(d)工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统图挤压引出支管型式注本图对第条中采用的符号作了图示但不表示完整的详图或可取的结构方案需要的补强面积式中挤压引出支管补强系数当当时当时可利用的补强面积式中补强范围内主管承受内外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积补强范围内支管承受内外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积补强范围内挤压引出支管上承受内外压所需的厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统在主管和支管轴线的平面内外轮廓转角处的曲率半径补强面积计算结果应符合下式的规定当多个挤压引出支管中任意两相邻孔的中心距小于该相邻两孔平均直径的倍时其补强规定与本规范第条规定相同但补强计算应符合本规范第条的规定其他支管连接件补强的要求应符合下列规定半管接头小于或等于公称直径和主管公称直径的且设计压力小于或等于时在接头端部处昀小厚度大于或等于表的厚度并符合图的形式时可免做补强计算半管接头端部厚度表厚度昀小值选用对焊支管台螺纹支管台及承插焊支管台图应按设计压力温度参数条件整体补强对焊支管台的端部厚度应等于支管的厚度设计温度低于或等于及设计压力小于或等于角焊盖面昀小5内螺纹或承插焊端部tw工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统的工况下可以使用插入式支管台图当其公称直径小于或等于及尺寸符合表时可免做补强计算图插入式支管台插入式支管台的尺寸表公称直径尺寸昀小值非标准异径管无折边的非标准异径管图的设计应符合下列规定β(a)同心β焊缝(b)偏心β(c)两端带直加强段的异径管工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统无折边的异径管可采用钢板卷焊对偏心异径管的焊缝宜位于图所示的位置图无折边的异径管无折边异径管的设计压力应符合本规范第条第款的规定同心异径管斜边与轴线的夹角不宜大于偏心异径管斜边与端部轴线的夹角不宜大于受内压无折边异径管的厚度应按下列规定确定应按设定的斜边与轴线的夹角以下列三个公式计算异径管各部的厚度选其厚度昀大值或或式中异径管锥部计算厚度工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统异径管大端计算厚度异径管小端计算厚度设计压力异径管大端外径异径管小端外径异径管斜边与轴线的夹角异径管大端内径异径管小端内径异径管大端与直管连接的应力增值系数图异径管小端与直管连接的应力增值系数图图异径管大端与圆筒连接处值图注曲线系按昀大应力强度主要力轴向弯曲应力绘制控制值为βp／[σ]EjQS工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统图异径管小端与圆筒连接处的值图注曲线系按连接处每侧范围内的薄膜应力强度由平均环向拉应力和平均径向压应力计算所得绘制控制值为异径管厚度的选取当计算的厚度昀大值小于或等于大端连接的直管有效厚度时异径管的名义厚度可取与直管相同的名义厚度当计算的厚度昀大值大于大端连接的直管有效厚度时应按下述要求处理管道布置允许减小斜边与轴线的夹角时可重新计算不能改小斜边与轴线的夹角时可采用本条第款计算的厚度昀大值并采用本规范第条图的结构该异径管应在两端增加直管的加强段异径管名义厚度应为计算厚度厚度附加量及材料厚度圆整值之和直管加强段的长度应按下列计算确定工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中与异径管大端连接的直管加强段的长度与异径管小端连接的直管加强段的长度承受外压的异径管厚度及加强要求应按现行国家标准钢制压力容器的规定平盖无拼接焊缝平盖厚度应按式及式计算式中平盖的设计厚度平盖计算厚度管子内径与平盖结构有关的系数按表选用设计压力设计温度下材料的许用应力厚度附加量之和平盖结构型式系数表平盖型式结构要求系数系数注型焊口工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表平盖型式结构要求系数系数注型焊口加角焊型焊口加角焊注坡口尺寸应符合本规范第条第款的规定用于公称压力小于或等于和公称直径小于或等于的管道只用于水压试验公称直径小于或等于的管道用于公称压力小于和公称直径小于的管道在平盖中心开孔时应按现行国家标准钢制压力容器规定进行补强计算特殊法兰和盲板特殊要求的非标准法兰可按现行国家标准钢制压力容器进行设计夹在两法兰之间的盲板图其计算厚度可按式确定用整体钢板制造时式中焊接接头系数等于对于永久性盲板应按式增加厚度附加量式中盲板计算厚度凹面或平面法兰垫片的内径或环槽式垫片平均直径工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统设计压力在设计温度下材料的许用应力焊接接头系数盲板的设计厚度腐蚀或磨蚀附加量厚度减薄附加量图夹在法兰间的盲板工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统管径确定及压力损失计算管径的确定管径应根据流体的流量性质流速及管道允许的压力损失等确定对大直径厚壁合金钢等管道管径的确定应进行建设费用和运行费用方面的经济比较除另有规定或采取有效措施外容易堵塞的液体不宜采用公称直径小于的管道除有特殊要求外可按下述方法确定管径设定平均流速并按下式初算内径再根据工程设计规定的管子系列调整为实际内径昀后复核实际平均流速式中管子内径质量流量平均流速流体密度以实际的管子内径与平均流速核算管道压力损失确认选用管径为可行如压力损失不满足要求时应重新计算管道平均流速的选择应符合下列规定平均流速应根据流体的性质状态和管道允许的压力损失选用放空管道的阀后管道流速不应大于下式计算的气体声速工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中气体的声速或临界流速气体的绝热指数定压热容定容热容气体温度气体分子量单相流管道压力损失本节内容仅适用于输送牛顿型流体的管道压力损失的计算包括直管的摩擦压力损失和局部阀门和管件的摩擦压力损失计算不包括加速度损失及静压差等的计算液体管道摩擦压力损失的计算应符合下列规定圆形直管的摩擦压力损失应按式计算式中直管的摩擦压力损失管道长度重力加速度管子内径平均流速流体密度流体摩擦系数局部的摩擦压力损失的计算可采用当量长度法或阻力系数法当量长度法阻力系数法工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中局部的摩擦压力损失阀门和管件的当量长度阻力系数液体管道总压力损失为直管的摩擦压力损失与局部的摩擦压力损失之和并应计入适当的裕度其裕度系数宜取式中管道总压力损失管道压力损失的裕度系数气体管道摩擦压力损失的计算应符合下列规定当总压力损失小于起点压力的时可采用本规范第条的公式计算摩擦压力损失当总压力损失为起点压力的时仍采用本规范第条的公式但应以平均密度计算摩擦压力损失对于某些系统总压力损失大于起点压力的时应把管道分成足够多的段数逐段进行计算昀后得到各段压力损失之和各段管道仍应采用本规范第条的公式计算气液两相流管道压力损失气液混合物中气相体积体积含气率在范围内时宜采用两相流方法计算管道压力损失计算气液两相流管道压力损失时首先应设定管径进行流型的判断如流型为柱状流