1、应用标准体系
如第二章所述,目前国内外应用的隔热管托及管道标准体系有多个,而不同的标准体系,其公称压力等级系列是不同的,对应的温度-压力表也不相同。或者说,相同的设计条件,而选用不同的应用标准,其公称压力等级是不同的。因此,在确定管道公称压力等级之前,应首先确定其应用标准体系。
在第二章第三节中已经讲道,有时在同一装置甚至同一管道中,可能会同时采用两种或多种应用标准体系的标准。当同一管道中采用了两种或多种公称压力相同但应用标准不同的管道元件时,应注意它们的温度-压力值的差别,并应根据设计条件逐个核对其温度-压力值,并使各标准的温度-压力值均能得到满足。这类问题时常出现在SH法兰与API阀门、GB法兰与JB法兰的配接中。
2、材料
从第三章中已经了解到,不同的材料,其机械性能是不同的,那么它们在标准中的温度-压力表上的对应值是不相同的,因此在确定隔热管托及管道的公称压力之前,应首先确定管道及其元件的材料。隔热管托材料的选用是由设计温度、设计压力和操作介质确定的。但管道中各元件的材料标准往往是不同的,一般情况下,管子用管材,法兰用锻材,而阀门多用铸材。无论用什么材料标准,它们都应该是同等级的材料,即具有对操作条件的同等适应性和等强度。很多标准中如ANSI B16.5、ANSI B16.34都给出了管材、锻材、板材、棒材、铸材的配伍表,但SH3406和GB法兰没有相应的配伍表,因此使用时应注意法兰和阀门的材质配伍以及它们的温度-压力值的一致性。同时要注意,在一些标准中,如ANSI B16.34标准,都给出了一些材料的应用限制,设计选用时应注意这些限制。
3、操作介质
一般情况下,隔热管托及管道的公称压力在对应温度下的许用压力值不得超出其设计压力。对由于管子及其元件失效而将造成严重危害或易于产生重大事故的介质,在考虑其公称压力等级时,不应仅仅按温度-压力表来确定,应适当提高其公称压力等级,即提高其安全可靠系数。SH3059、SYJ1064标准对此都有详细的规定,例如对输送剧毒介质的管道,当采用SH标准体系时,无论介质的操作压力是多少,其公称压力等级最低应不低于PN5.0MPa,当采用JB标准体系时,应不低于PN4.0MPa;隔热管托对输送氢气、氨气、液态烃等介质的管道,当采用SH标准体系时,无论介质的操作压力是多少,其最低公称压力等级应不低于PN2.0MPa,当采用JB标准体系时,应不低于PN2.5MPa;对输送一般可燃介质的管道,当采用SH标准体系时,其公称压力等级最低应不低于PN2.0MPa,当采用JB标准体系时,应不低于PN1.6MPa。4、介质温度及管系附加力
许多法兰标准都给出这样一个注释:其温度-压力表的对应值是指法兰不受冲击荷载的对应值。事实上,法兰遭受外部隔热管托及管道给予的弯曲、振动、温度循环等附加载荷时,都将影响其密封性能,甚至影响到强度的可靠性,此时应将这些外部载荷折算成当量介质压力来确定管道所需的公称压力(详见本章第三节所述)。隔热管托、管道给予法兰的弯曲载荷主要是由管系的热胀冷缩引起的。一般情况下,对于PN2.0等级的法兰,当其工作温度大于200℃时,或PN5.0及以上等级的法兰在工作温度大于400℃时,均应考虑或核算隔热管托及管系对法兰产生的附加载荷的影响,否则应提高管系的公称压力等级。
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