一些壓力管道設(shè)計(jì)人員在參與工程設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)工作范圍內(nèi)既有動(dòng)力管道又有工藝管道,擬把兩種管道都按工藝管道規(guī)范設(shè)計(jì),這種做法是否可行?筆者首先比較ASME B31.3工藝管線(Process Piping)與ASME B31.1動(dòng)力管線(Power Piping),這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在很多國家廣泛應(yīng)用,主要區(qū)別如下:
①. 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍不同
ASME B31.1由于規(guī)定嚴(yán)格,使用大量鋼材,為了經(jīng)濟(jì)適用起見一般只適用于電站鍋爐外部管道。ASMEB31.3的應(yīng)用要廣得多,石油化工、醫(yī)藥等行業(yè)都可以。在ASME B31.3規(guī)定“本標(biāo)準(zhǔn)不適用于鍋爐外部管道,有關(guān)鍋爐外部管道的標(biāo)準(zhǔn),請(qǐng)參照ASME B31.1”。
②. ASME B31.1的許用應(yīng)力比ASME B31.3的許用應(yīng)力更加嚴(yán)格。
③. 應(yīng)力計(jì)算公式不同
a.ASME B31.1對(duì)管道撓度有明確的規(guī)定,為0.1in(2.5mm),ASME B3.3則沒有明確規(guī)定,一般取3mm。
b.ASME B31.1有明確的管道支吊架間距規(guī)定,而ASMEB31.3沒有支吊架間距的規(guī)定。
c.兩個(gè)規(guī)范的位移應(yīng)力范圍的計(jì)算公式不同。d.兩個(gè)規(guī)范的偶然載荷應(yīng)力的評(píng)判不同。
e. 兩個(gè)規(guī)范中許用應(yīng)力的放大系數(shù)不同。
f. 應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)不同。ASME B31.3應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)分為平面內(nèi)和平面外應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)。ASME B31.1不區(qū)分平面內(nèi)和平面外應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù),而是采用了應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)這一概念。ASME B31.1的應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)更加保守。
④. 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的管道壁厚計(jì)算公式不同
動(dòng)力管線(水或蒸汽等)的腐蝕情況一般要比工藝管線(石油或化工產(chǎn)品)嚴(yán)重。在兩個(gè)公式中,腐蝕裕量的選擇是不同的。
⑤. 對(duì)管件、法蘭和膨脹節(jié)等管道器材使用規(guī)定不同
在ASME B31.3管道里經(jīng)常使用法蘭連接。在ASMEB31.1,法蘭使用比較少,而是直接焊接。主要是因?yàn)殡娏艿酪话愀邷兀ǔ__(dá)550℃、600℃或者更高)高壓(有的達(dá)47MPa),如用法蘭易泄漏。ASME B31.3管道涉及夾套管、膨脹節(jié)等的設(shè)計(jì),而ASMEB31.1里規(guī)定禁止在鍋爐外部管道加膨脹節(jié)。在動(dòng)力管道系統(tǒng)一般不需要夾套管。
⑥. 對(duì)動(dòng)荷載沖擊問題的考慮不同
ASME B31.3管道水錘、汽錘等沖擊荷載的情況比較少。ASME B31.1范圍內(nèi)亞臨界電廠鍋爐管道水錘、汽錘沖擊荷載可以不考慮,但是電站超臨界機(jī)組和超超臨界機(jī)組管道的水錘、汽錘等沖擊荷載需要考慮。