不銹鋼管道分支處補強方式的選擇,一般是通過定性分析和定量計算相結合的方式來確定。定量計算的詳細講述見本書第三章中支管連接形式的選用與強度計算工程應用。


 1. 分支管連接方式的選用,主要根據管道的設計溫度、設計壓力、腐蝕余量等設計條件確定。分支的方法基本為兩種,對于低壓大直徑管則直接把分支管焊于主管上;其他多數是利用分支管件進行分支。


   ①. 當從主管引出支管,支管直徑與主管直徑的比值大于等于0.5時,采用異徑三通或等徑三通;當主支管為等徑時,應采用三通。GB 50316規定:公稱壓力大于或等于10MPa的管道,主支管為異徑時,不宜采用焊接支管,宜采用三通或在主管上開孔并焊接支管臺。當主管直徑大于DN65而支管直徑為DN40和以下時,根據設計壓力的大小,采用支管臺或半管接頭。

 

     有的規范規定,一般主管尺寸的一半并降低兩個尺寸系列,就沒有三通可供使用了,如主管為12”,標準三通一般可做到5"(不常用的口徑),再低就沒有三通可供選用了。


   ②. 普通無腐蝕性的低溫介質(如LNG),在中、低壓條件下(一般不大于9MPa),小尺寸的分支(≤2”),選用半管接頭(half coupling),在高壓條件下(一般大于9MPa),小尺寸的分支(≤2")選用對焊支管座(weldolet)。


   ③. 普通無腐蝕性的低溫介質(如LNG),在中、低壓條件下(一般<6MPa),大尺寸的分支(>2”),選用補強板連接(reinforcing pad);在高壓條件下(一般大于6MPa),大尺寸的分支(>2”)選用對焊支管座(Weldolet)。


   ④. 等級表中低溫管道的分支形式主要包括標準三通、半管接頭、對焊支管座、補強板連接、直接開口(較少)等形式。


   ⑤. 其他工況支管連接方式的選用:


      a. 主管直徑小于DN50時,支管小于主管,則用異徑三通或等徑三通加異徑短管。


      b. 設計壓力等于或大于2.0MPa、設計溫度超過250℃以及支管與主管公稱直徑之比大于0.8,或承受機械振動、壓力脈動和溫度急劇變化的管道分支,應采用等徑異徑三通;公稱直徑小于或等于40mm的管道,應采用承插焊(或螺紋)鍛制三通;公稱直徑等于或大于50mm的管道,應采用對焊三通、對焊加強管接頭(對焊支管臺)或嵌入式(鞍形)支管接頭。


      c. 支管通過加強管接頭(支管臺)與主管連接是指將一個螺紋、承插焊或對焊的管接頭或半管接頭(支管臺)直接焊于主管上而制成,螺紋、承插焊支管臺用于直徑≤DN40(NPS1 1/2)的支管連接。螺紋、承插焊支管臺在任何情況下其額定等級應大于等于2000lb。


      d. 其他支管連接可用直接焊接,但必須經校核后明確是否增加補強。直接焊接在主管上的支管連接,不宜用于有機械振動、壓力脈動和溫度急劇變化的部位及設計溫度超過425℃的管道,當支管連接處承受由于支管熱變形,外荷載及支架位移等引起的應力時,應對附加荷載在支管連接處產生的影響進行分析并采取必要的加強措施。


   ⑥. 依據管道等級中已經確定的法蘭壓力等級或公稱壓力來選用支管連接件。


   一般,當法蘭的公稱壓力公稱壓力≤2.5MPa(磅級系列≤150lb)時,綜合考慮其他工況后,支管可直接焊接在主管上;當公稱壓力≥4.0MPa(磅級系列公稱壓力≥300lb)時,則根據主管支管公稱直徑的不同按對焊三通、對焊加強管接頭、承插焊或螺紋連接三通、承插焊或螺紋加強管接頭的順序選用。


 2. 管件壁厚


   在確定支管連接件的管子表號時,應根據管子與管件等強度的原則以及管件與管子連接方式而定。例如,當管子與管件采用對焊連接時,管子與管件的管子表號應一致;而當管子與管件采用承插焊或螺紋連接時,標準的承插焊和螺紋管件的管子表號只有Sch80、Sch60、XXS,最低的管子表號就是Sch80,也就是說只要當承插焊或螺紋管件所連接的管子表號不大于Sch80時,承插焊或螺紋管件的管子表號就選Sch80。而當所連接的管子表號大于Sch80時,承插焊或螺紋管件的管子表號就選Sch60或XXS。


   當對焊三通主管、支管所連接的管子的管子表號不同時,應注意三通主管、支管端部的管子表號應分別與其所連接的管子的管子表號相同,這樣就非常方便管道施工,管件不必現場再打坡口。


 3. 支管直接焊于主管的補強計算


    GB/T 20801、SH/T 3059、GB 50316 等規范與ASME B31.3關于面積補強法的計算基本相同。


 4. 分支管與主管連接的管件選擇參見表4.6.8。


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