GB/T 20801的本部分规定了用于承受压力的管道的设计和计算的基础要求,这些基础要求包括设计条件、设

  下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

  件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

  4.1.1.1.1 管道系统中每个管道组成件的设计压力,应不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力和温

  4.1.1.1.3 最苛刻的压力和温度组合工况应考虑压力源(如泵、压缩机)、压力脉动、不稳定流体的分解、

  4.1.1.2.2 未设置压力泄放装置或有几率发生与压力泄放装置隔离、堵塞的管道,其设计压力应不小于可

  4.1.1.2.3 当管道与设备直接连接作为一个压力系统时,管道的设计压力应不小于设备的设计压力。

  4.1.1.2.5 输送制冷剂、液化烃类低沸点介质的管道,其设计压力应不小于阀门切断时或介质不流动时

  4.1.1.2.6 当管道被分隔件(包括夹套管、盲板等)分隔为几个单独的受压段时,该分隔件的设计压力应

  4.1.1.2.7 装有安全控制装置的真空管道,设计压力取最大压差的1.25倍或0.1MPa中的较小值,并按

  外压条件进行设计;对于没有安全控制装置的线所列高温蠕变工况的铬钼合金钢、强韧型铁素体耐热钢、300系奥氏体不锈钢、800和

  按第6章设计承受内压的焊接直管和弯管、弯头、斜接弯头、异径管等对焊管件壁厚时,许用应力与

  纵向焊接接头系数的乘积SΦw 还应乘以焊接接头高温强度降低系数W;计算由持续性荷载产生的轴向

  5.1.7.1 支管连接包括支管直接与主管的焊接连接和通过支管连接管件与主管的连接两种形式,支管

  连接管件包括支管座、半管接头和三通等。用于GC1级管道的支管连接管件应符合5.1.7.2的规定。

  5.1.10.3 较高强度等级的紧固件可代用较低强度等级的紧固件。高温条件下使用的紧固件应与法兰

  5.1.11.1 应根据管道的设计温度、设计压力、介质性质和阀门用途来选用阀门,并应考虑外部荷载对阀

  5.1.11.2 阀门应按表13选取,也可参见附录C选取,并应按相应标准规定的压力-温度额定值使用。

  阀门内件采用非金属材料时,应根据非金属材料所能承受的压力-温度额定值确定阀门的压力-温度额

  5.1.11.4 对于内部可能滞留流体介质的阀门(如双密封阀座阀门),应采取适当的安全措施防止因温度

  5.1.11.5 对于阀杆填料和管道内流体介质温差较大的工况以及阀门设计温度不高于-46℃的低温工

  5.1.11.7 采用非金属密封材料内件,且用于可燃流体的阀门,应符合耐火试验要求,并应根据非金属材

  5.1.11.8 用于GC1级(毒性、易燃性)以及挥发性有机物(VOC)的阀门应采用低逸散结构,控制阀杆填

  5.2.2.1 管道组成件的连接形式宜优先选用焊接接头。管道组成件在制作和安装过程中的焊接、预热

  和热处理应符合GB/T 20801.4的有关法律法规,其检查及检验应符合GB/T 20801.5的有关规定。

  5.2.2.7 用于高温蠕变工况的焊接接头除应符合4.2.7、5.2.2.1~5.2.2.4的要求外,其焊接接头的检查

  5.2.3.1 法兰连接的选用应根据设计条件、荷载、流体特性、泄漏率等因素来考虑,同时还应综合考虑法

  5.2.3.2 金属法兰与非金属或铸铁法兰连接时,法兰的密封面应采用全平面型式,且一般配以全平面型

  式垫片。如果采用全平面型式以外的垫片,应控制螺栓拧紧力矩,防止非金属或铸铁法兰过载。

  5.2.3.3 配对的两个法兰如具有不一样的压力额定值,该连接接头的最高无冲击工作所承受的压力应按较低额定

  5.2.3.4 高温或承受较大温度梯度的法兰接头,除应符合5.1.8~5.1.10的要求外,还应考虑法兰的高

  5.2.4.4 对承受温度循环、振动、不均匀(或局部)膨胀或收缩以及外部机械荷载的管道,当采用胀接接

  5.2.7.1 扩口、非扩口压合型管件(如图5所示)连接型式的选用,应考虑装拆、循环荷载、振动、冲击、热

  a) 管件的最大及最小壁厚应满足相连管子的连接要求,且符合相应管件标准的规定;

  b) 扩口压合型管件仅适用于GC3级管道,当用于剧烈循环工况选用非扩口压合型管件时,应采

  5.2.7.3 表13中未列入的扩口、非扩口压合型管件,如能满足压力和其他荷载要求,可按5.2.7.2的规

  5.2.10.1 特殊管接头是指5.2.1~5.2.9不包括的管接头形式,如图6所示的承口式(钟形)、填函式等

  5.3.1 表13给出了符合GB/T 20801要求的管道组成件的型式和尺寸常用(典型)标准,表14给出了

  符合GB/T 20801要求的管道组成件的常用(典型)基础标准及检验、试验标准。

  5.3.2 表13所列标准规定的压力-温度额定值、公称压力、壁厚等级均符合4.2.1的规定,可作为管道组

  非标法兰和法兰盖的压力设计(最大允许工作所承受的压力)应符合GB/T 17186.1规定的泰勒方法,但法

  兰及螺栓材料的许用应力应符合GB/T 20801的相关规定。当采用控制螺栓安装载荷的法兰上紧措施

  时,螺栓设计载荷和予紧状态的法兰力矩按需要的螺栓面积Am 计算,而不考虑实际螺栓面积Ab。

  7.1.1 本章对各种有几率存在的荷载,在管道元件中产生的应力给出分析方法和评定准则。

  如需考虑压力波动对管道元件产生的疲劳效应,可按照JB4732给出的分析方法和评定准则,并在

  7.5.5的柔性分析中,对式(34)、式(35)中许用应力范围的折减系数f取1.0。

  7.1.3 在进行管道系统应力分析时,应考虑膨胀节和其他管道元件的刚度。各种各样的管道元件的柔性系数

  和应力增大系数可按附录G中表G.1所列出的公式计算,设计者亦可采用由实验或其他方法得到的更

  7.1.4 管道系统中支吊架的个数、位置和型式对管道系统的应力分布有很大影响。设计中,应慎重对

  待支吊架的布置,以减小管道的应力。管道系统模块设计应保证每个支吊架有充足的强度和适当的刚度。

  7.2.1 所有管线均应做应力分析,工程设计中宜根据管道的温度、压力、口径及连接的设备类型确定分

  7.4.3.2 如需考虑4.1.3.2a)风荷载,则风荷载和地震荷载无需同时与其他偶然性荷载构成组合工况。

  7.4.3.3 如需考虑因阀门开、关产生的荷载,则该荷载与其他偶然性荷载(如地震荷载等)不耦合作用,

  8.1.3 管道支吊架及其生根结构的设计应考虑同时作用在支吊架上的荷载,包括管道自重以及由介质

  压力和温度的偶合、振动、风、雪、地震、冲击和位移应变引起的载荷。此外,除非采取防止液体介质进入

  管道的措施,并且管道在现场安装期间或以后的检验不需进行水压试验,否则,对于输送气体或蒸汽的

  8.1.4 管道支吊架的位置和设计通常可采用简单计算或工程经验来确定。当需要精确分析时,应采用

  8.1.5 操作中管道受振动和/或冲击可能会产生共振时,应设置适宜的阻尼器、限位架或固定架等设施予

  8.2.2 管道支吊架用材料应与其使用条件相匹配,选用时应考虑支吊架零部件的使用条件、材料的工

  艺性能和经济合理性。与管道非间接接触的支吊架零部件,其材料应按管道设计温度选取。与管道直接

  材或其他非金属材料制作管道支吊架时,支吊架结构应设计合理,并应考虑温度、强度和寿命的影响。

  8.2.4 铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁可用作滚柱、滚柱底板、固定架底板及其他承受压缩荷载的支吊架元

  件,但其使用温度不得高于230℃。对于存在因振动或脉动而引起冲击荷载的场合,不得使用铸铁等脆

  性材料。球墨铸铁和可锻铸铁可用于制作管卡、吊挂法兰、托架和吊环等。用于承受动荷载的支吊架零

  8.2.5 技术方面的要求明确且与承压管道组成件有相容性的管道支吊架材料可直接与用于承受压力的管道焊接。技术

  要求不确定的钢材,可用作不直接与承压管道焊接的管道支吊架元件,该钢材的容许拉伸或压缩应力不

  得超过材料最低拉伸强度的25%或82MPa的较小值,使用温度应在-29℃~343℃范围内。

  8.2.7 螺纹连接件、支吊架组成件的焊缝以及与管道的连接件,其许用应力应降低25%。管道组成件

  8.2.8 支吊架用钢材冷成型后的弯曲半径小于其壁厚的2倍时,应进行成型后的退火或正火处理。

  8.3.1.1 管道支吊架的设计应符合GB/T 17116的规定,应优先选用标准的及通用的管道支吊架;非标

  8.3.1.2 管道支吊架的设计应保证其与管道连接处不会产生过大的局部弯曲应力,且不会使管子压扁

  8.3.1.3 管道支吊架应具备一定的生根条件,宜利用建构筑物梁柱、平台、设备本体、钢结构、地面等设

  置支吊架的生根构件;也可以生根在可承受荷载且不会产生不良影响的其他管道上,但不得借助高温管

  8.3.1.5 与管道焊接连接的管部材料应拥有非常良好的可焊性。预热、焊接和热处理应符合GB/T 20801.4

  的规定。设计时应考虑管部与管道焊接处的局部应力以及它们之间温差对管道造成的影响。

  8.3.1.6 支吊架用螺栓、螺纹吊杆及其他螺纹连接件的最大安全荷载应基于螺纹根径进行计算。

  8.3.2.2 用于DN80及以上管道的吊架,在承重状态下应可进行调节。螺纹应符合相应标准的规定。

  与松紧螺母和调节螺母配合的螺杆应为全通丝结构。除非采取其他锁紧措施,否则采用螺纹调节时应

  8.3.2.3 如果垂直管道的重量借助管卡支撑,为防止管道下滑,管卡宜布置在法兰、管件或直接焊接在

  8.3.2.4 对于合金钢管道,可采用整体补强、全封闭补强或者采取了适当的合金材料作为中间垫板,以避

  8.3.2.5 当管道和管架之间有相对运动可能使管道磨损且使管道壁厚减薄时,可在支撑点处使用垫

  8.3.3.2 蠕变温度下操作的管道,可根据与管道相连设备或设施的特点适当考虑应变自均衡后的位移

  8.3.3.3 带有变力弹簧支吊架的管道,应考虑在冷态和热态下变力弹簧支吊架荷载变化引起邻近管道

  8.3.3.4 水平方向限位的管道支吊架,在其约束方向的荷载还应考虑管道中滑动支吊架因摩擦力约束

  8.3.3.5 对于设置无约束型波纹管膨胀节或伸缩节的管道,固定架或限位架应能承受内压推力、滑动摩

  8.3.4.1 管道支吊架结构和连接应能承受管道和相关设备在也许会出现的各种荷载组合工况下所施加的

  8.3.6.1 弹簧支吊架承受的垂直荷载应为弹簧支吊架与管道连接点处通过力的平衡计算确定的荷载。

  设计弹簧支吊架时,应尽可能的避免使弹簧受到偏心荷载或别的可能导致支吊架失稳的荷载,并应防止支撑

  处意外脱载。一般应使用限位装置以防止弹性支吊架失稳,并应防止在外力作用下弹簧发生过量的变

  形而导致失效。弹簧的设计还应保证其可承受外力作用下也许会出现的最大变形。

  8.3.6.2 在垂直位移较大的地方宜采用恒力弹簧支吊架。选择恒力弹簧支吊架时,其行程范围应大于

  8.3.6.3 应采取适当措施防止因过度位移引起弹簧支吊架应力过大。弹簧支吊架应配备位移指示器。

  8.3.6.4 可变弹簧支吊架和恒定支吊架的荷载计算,应基于管道的操作条件,该荷载不包括液压试验时

  的介质重量。但支吊架应能承受液压试验时的总荷载,否则还应额外设置支吊架。

  8.3.7.1 滑动支架(或管托)除应承受垂直荷载外,还应能承受摩擦力的作用。支架底板尺寸应考虑所

  8.3.7.3 平衡锤型式的管架应设置位移限位装置。用于将配重荷载连接到管道上的链条、缆绳、挂件、

  8.3.7.4 液压支架可提供恒定的支承力,设计时应配备安全设施和限位设施以便在液压支架故障时承

  8.4.2.1 对于水平管道,支吊架与相邻设备或与支吊架之间的最大间距应符合GB/T 17116等相关标

  准的规定。确定水平管道支吊架间距时应保证管道不产生过大的挠度、弯曲应力和剪切应力,确定管道

  8.4.2.2 水平直管道的支吊架间距应按强度条件、刚度条件进行计算,取其中较小值;对于可能产生振

  动或有抗震要求的管道,应进行固有频率计算;对于大直径薄壁管道,还应进行局部应力校核,并应满足