ASME標準適用范圍較大,是針對國外材料牌號的不銹鋼管件選用要求。國內標準規范對管件的選用要求是針對國外材料牌號,對選用要求更加具體和細致。
ASME B31.1、ASME B31.3管件的選用。ASME B31.1對動力管道的管件提出了選用和限制要求,ASME B31.3對工藝管道的四種流體工礦的金屬管道、非金屬管道的管件選用提出了選用和限制要求,與我國的GB/T 20801、GB 50316、SH/T 3059等規范基本相同。
1. SH/T 3059管件的選用
SH/T 3059主要針對石油化工行業的管件選用,物料、溫度、壓力等工況偏重于石化行業。主要不同特點如下:
①. 鋼制對焊無縫管件(SH/T 3408)和鋼板制對焊管件(SH/T 3409)彎頭、三通、異徑管、管帽等管件的材質、壓力等級或管子表號(壁厚)應與所連接的管子一致或相當,并應符合下列要求:
a. 鋼制無縫管件應符合現行SH/T3408《鋼制對焊無縫管件》或與其相當的標準規定;
b. 鋼制有縫管件應符合現行SH/T 3409《鋼板制對焊管件》或與其相當的標準規定;
c. 鍛鋼制造管件應符合現行SH/T 3410《鍛鋼制承插焊管件》及GB/T 14626《鍛鋼制螺紋管件》或與其相當的標準規定。
②. 彎頭宜選用長半徑彎頭,當采用短半徑彎頭時,其最高工作壓力不宜超過同規格長半徑彎頭允許最高工作壓力的0.8倍。
③. 斜接彎頭的曲率半徑,不宜小于其公稱直徑的1.5倍,斜接角度大于45°的斜接彎頭,不宜用于極度和高度危害可燃介質管道,或可能承受由于機械振動、壓力脈動及溫度變化產生交變荷載的部位。
④. 無縫管件材料牌號和標準號如表4.6.9所示;制造管帽的鋼板材料牌號、標準和鋼板制對管件材料牌號、標準如表4.6.10所示。
⑤. 不銹鋼管件的熱處理根據 SH/T 3408、SH/T 3409的規定,采用冷加工成形的管件,成形后必須進行消除應力熱處理;采用熱加工成形的管件,對鉻鉬鋼和不銹鋼材料,必須進行熱處理;對碳素鋼材料,其最終成形溫度低于750℃時,也應進行熱處理。材料的熱處理要求如表4.6.11所示。奧氏體不銹鋼管件熱處理后應進行酸洗鈍化處理。
⑥. 不銹鋼管件的硬度應符合表 4.6.12 的要求
⑦. SH/T 3408、SH/T 3409的管件端部壁厚與直管壁厚相同,是等強度不等壁厚。
⑧. 石油化工鍛鋼制承插焊和螺紋管件SH/T 3410規定了DN10~80的鍛鋼制承插焊彎頭、三通、四通、管箍、管帽的尺寸、技術要求等。
⑨. 鍛鋼制承插焊管件的材料牌號和標準如表4.6.13所示。
低溫材料,應按GB/T 150附錄進行低溫夏比沖擊試驗。
3. GB 50316 對管件選用的要點
GB 50316 的編制方是石油化工行業,與ASME B31.3一致。主要不同特點如下。
①. 劇烈循環操作條件管件的選用:
a. 采用鍛造件及軋制無縫管件;
b. 軋制焊接件,焊接接頭系數應大于或等于0.9;
c. 鑄鋼件,鑄件質量系數E。不應小于0.9;
d. 不銹鋼對焊管件的厚度應符合規范“劇烈循環條件或A1類流體的管道采用不銹鋼管子及對焊管件時最小厚度”規定。
②. 普通管件及非標準異徑管的選用:
a. 普通管件包括彎頭、三通、四通、異徑管及管帽等工廠制造的標準管件。
b. 選用對焊端的圓弧彎頭時應采用長半徑(彎曲半徑為公稱直徑的1.5倍)的彎頭。短半徑彎頭僅可在布置特殊需要時使用。
c. 采用鋼板熱壓成形及組焊(兩半焊接合成)的管件時,應符合管道組成件制造的無損檢測的規定。
d. 無特殊要求時,宜優先選用鋼制管件。螺紋連接的可鍛鑄鐵定型管件,宜用于D類流體的地上管道中。
e. 對焊端的標準管件的外徑系列及端部名義厚度應在工程設計中指定。管件內部厚度應根據設計壓力、設計溫度及腐蝕附加量條件由制造廠決定。管件內部可局部加厚,但各部位均不應小于其端部厚度。
f. 鋼板卷焊的非標準異徑管設計壓力不宜超過2.5MPa,并應按規范進行計算。
③. 焊接支管及預制的支管連接件的選用應符合下列規定:
a. 除采用上述的三通及四通外,可根據本節要求選用下列的支管連接結構:焊接支管,見圖4.6.7(a)、(b)、(c)、(d);半管接頭,見圖4.6.8;支管臺,見圖4.6.9;嵌入式支管,見圖4.6.7(e)。
b. 支管連接應符合支管連接焊縫的形式(圖4.6.7)的結構要求。補強應符合規范的規定。當用于劇烈循環操作條件時,應采用圖4.6.7(b)、(d)或(e)的結構。
c. 設計壓力大于6.3MPa的管道主支管為異徑時,不宜采用現場制造的焊接支管,宜采用三通,或在主管上開孔并焊接支管臺。當主支管為等徑時宜采用三通。
d. 選用半管接頭作為支管連接時,其公稱直徑不宜大于50mm。
e. 有振動的管道可采用三通或支管臺或嵌入式支管。不應采用焊接支管。
f. 主管外徑與厚度之比大于或等于100時,支管外徑應小于主管外徑的1/2。
注:①. Tm主管名義厚度(mm);tm-支管名義厚度((mm);t。一角焊縫計算的有效厚度,可取0.7或6.5mm兩者中的較小值;補強板名義厚度(mm)
②. 所示尺寸為最小的合格焊縫尺寸。
③. 采用圖5.9.6(c))連接方式時,應在補強板的高位開有φ5的排氣孔;補強板應與主管和支管很好地貼合。采用圖5.9.6(a)和()時,支管內徑和主管開孔直徑之間偏差不應大于3mm 。
④. 預制的突緣短節的選用應符合GB 50316的規定。
⑤. 采用圓弧彎管應符合下列規定:
a. 按照國家現行標準制造、彎曲后的彎管其外側減薄處厚度不應小于直管的計算厚度加上腐蝕附加量之和。
b.管道中不應使用折皺彎管。
c. 鋼管彎曲后截面不圓度應符合下列規定:
受內壓時,任一橫截面上最大外徑與最小外徑之差不應超過名義外徑的8%;
受外壓時,任一橫截面上最大外徑與最小外徑之差不應超過名義外徑的3%。
⑥. 采用斜接彎管應符合下列規定:
a. 按本規范規定進行耐壓計算、制造、焊接的斜接彎管,可與制造彎管的直管一樣用于相同的工作條件。但斜接彎管的設計壓力不宜超過2.5MPa。
b. 斜接彎管,其一條焊縫方向改變的角度α得用于輸送其他類流體。大于45°者,僅可用于輸送D類流體,不得用于輸送其他類流體。
c. 劇烈循環條件下的管道中采用斜接彎管時,其一條焊縫方向改變的角度不應大于22.5°。
d. 夾套管道的內管應采用圓弧彎頭或彎管,不應采用斜接彎管。