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管道水壓試驗試驗壓力,就是這么算出來的!

由于不同標準對于管道水壓試驗試驗壓力計算的表述不很一致,我們今天僅以GB50235為例,來寫水壓試驗試驗壓力的計算,其它標準相似。


管道水壓試驗試驗壓力的計算,GB50235-2010到底怎么說?

標準8.6.4第4條:承受內壓的地上鋼管道及有色金屬管道試驗壓力應為設計壓力的1.5倍,埋地鋼管道的試驗壓力應為設計壓力的1.5倍,且不得低于0.4MPa。

標準8.6.4第5條:當管道的設計溫度高于試驗溫度時,試驗壓力應符合下列規定:

圖片

P為設計壓力(表壓);為試驗溫度下材料的許用應力,為設計溫度下材料的許用應力。同時,應注意a:當大于6.5時,應取6.5。b:應核算管道在試驗條件下的應力,當試驗條件下管道的內應力超過材料的屈服強度時,應將試驗壓力降至不超過材料屈服強度下的最大壓力(否則管道會破壞?。?。


標準是標準,關鍵是怎么計算???

是的,只抄標準不是我們的作風。我們舉個栗子。

假設有個管系,設計溫度320℃,設計壓力2MPa(以下皆為表壓),材料GB3087-20,219×10。計算如下:

第一步,我們假定試驗溫度為20℃(取你水壓試驗時的環境溫度,若不可得,取20℃也沒關系。因為低碳鋼在200℃以下,材料許用應力是一個定值),則此時,查GB20801.2附錄A,[σ]T取137MPa。

第二步,查GB20801.2附錄A,300℃時,GB3087-20許用應力為114MPa,350℃時,GB3087-20許用應力為109MPa,則320℃時,GB3087-20的許用應力[σ]t為114-[(114-109)/50]x20=112MPa(插值法)。

第三步,PT=1.5X2X137/112=3.67MPa。

第四步,復核條件a,[σ]T/[σ]t<6.5,滿足要求。

第五步,計算水壓試驗條件下管道內應力是否超過屈服強度(材料的屈服強度可查GB20801/GB50316/ASMEB31.3等標準)。怎么算?

我們參考張德姜老先生的著作《石油化工工藝管道設計與安裝》(本書可通過壓力管道人微信公眾號進行下載)540頁的公式:

其中Pt即試驗壓力,取我們計算的3.67Mpa,Di為管子內徑,取199mm,S為管子壁厚取10mm,因為管道是無縫管故焊接接頭系數φ取1(非無縫管時,根據鋼管焊縫類型查GB20801材料部分),得知,試壓條件下,管道的內應力分別為38.4MPa,而GB3087-20的最小屈服強度為245MPa,水壓試驗條件下管道的內應力遠小于材料的屈服強度,故該水壓試驗壓力選擇合適。若計算得到的管道水壓試驗條件下產生的管道內應力超過材料的屈服強度,則需要將水壓試驗試驗壓力降低至不超過材料屈服強度下的最大壓力。


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