4ASME标准简介系列四---压力管道(ASMEB31X)(正式版)

ASME标准简介系列（四）---邱建彰ASME标准简介系列包括:•ASME标准简介之一------概论•ASME标准简介之二------标准目录分类•ASME标准简介之三------锅炉及压力容器(BPVC)•ASME标准简介之四------压力管道(ASMEB31.X)•ASME标准简介之五------ASME认证及取证•ASME标准简介之六------中国压力容器标准GB150与ASME-BPVC标准11111111111111111111111的比较ASME标准简介之四-----《压力管道(B31.X)》•一、ASME压力管道标准规范委员会简介•二、ASME《压力管道标准规范B31.X》的组成•三、《ASMEB31.1动力管道》简介•四、《ASMEB31.3工艺管道》简介一、ASME压力管道标准规范委员会简介ASME压力管道标准规范委员会简介•ASME压力管道标准规范委员会简介•ASME压力管道标准规范委员会简介•ASME《压力管道规范系列B31.X》由几个独立卷组成，每卷均为美国国家标准，1978年B31压力管道标准委员会被确认为是接受美国国家标准委员会委托的美国机械工程师学会下的一个工作委员会，负责以分册形式按各种工业部门出版压力管道卷册。二、ASME《压力管道标准规范B31.X》的组成ASME《压力管道标准规范B31.X》的组成•1)B31.1——动力管道(主要为发电站、工业设备和公共机构的电11111111111厂、地热系统以及集中和分区的供热和供冷系统中11111111111的管道)•2)B31.2——燃料气管道•3)B31.3——工艺管道（主要为炼油、化工、制药、纺织、造纸11111111111、半导体和制冷工厂，以及相关的工艺流程装置和11111111111终端设备中11的管道）•4)B31.4——液态烃和其它液体的输送管线系统（工厂与终端设11111111111备间以及终端设备、泵站、调节站和计量站内输送11111111111主要为液体11产品的管道）•5)B31.5——冷冻管道（冷冻和二次冷却器的管道）ASME《压力管道标准规范B31.X》的组成•6)B31.8——气体输送和配汽管道系统（生产厂与终端设备（包11111111111括压气机、调节站和计量器）间输送主要为气体产11111111111品的管道以及集汽管道）•7)B31.9——房屋建筑用户管道（主要为工业设备、公共机构、11111111111商业和市政建筑以及多单元住宅内和管道，但不包11111111111括B31。1所覆盖的尺寸、压力和温度范围）•8)B31.11——稀浆输送管道系统（工厂与终端设备间以及终端设111111111111备、泵站和调节站内输送含水稀浆的管道）•9)B16.5——管道法兰和法兰管件•(注:号码不连续可能是部件分册后来被合并,如31.3《炼油厂管道规范》和后来的31.6《化工厂管道规范》合二为一命名为《化工厂和炼油厂管道》ANSIB31.3-1976，后来B31.10《低温管道》也被合并其中，并建立一个范围更大的统一的名称的规范---ASME/ANSIB31.3《工艺管道》.三、《ASMEB31.1动力管道》简介《ASMEB31.1动力管道》简介•ASMEB31.1动力管道–本规范卷的内容包括：–（1）可接受的材料技术条件和部件标准，包括尺寸要求111111和压力—温度额定值的参考文献；–（2）包括管道支架的部件、组件设计要求；–（3）随压力、温度变化和其它力作用对应力、反作用力111111和位移的评估和限制所需的数据和要求；–（4）材料、部件和连接方法的选用导则及限制；–（5）管道制作、装配和安装要求；–（6）管道检查、检验和试验要求。《ASMEB31.1动力管道》简介•第一章应用范围和定义•100概述•100.1范围•100.1.1本规范叙述了对有关发电站、工业装置和公共设施、集中和分区供热设备以及地区采暖系统的动力管道和辅助管系的设计、材料、制造、安装、试验和检查的要求。•本规范适用的管道包括按表126.1所列标准制造或专门设计的管子、法兰、螺栓、垫圈、阀门、泄放装置、管配件和其它管道部件的承压部位。也包括悬吊和支承件以及其它一些为防止承压零部件超压所必需的设施。•各种其他管道仪表附件如水表柱、低读水位表、压力表、玻璃管水位表等的管系也包括在本规范内。《ASMEB31.1动力管道》简介•100.1.2本规范所述的动力管道系统适用于除第100.1.3节所述情况以外的上述设施的所有管道及其零部件。–它们包括、但不局限于以蒸汽、水、油、煤气和空气等为介质的管道。在这里对锅炉内管道的参数和几何范围作了界定。•（A）本规范包括动力锅炉和高温、高压水锅炉的锅炉范围内管道，参数定义为：蒸汽或蒸发汽压力15psig(100Kpa表压)；高温热水压力160psig(1103kPa表压)和/或温度250℉120(℃)。–锅炉范围内管道系指锅炉本体终点处起始的管道,锅炉本体的终点在:(1)焊接端部连接的第一道环焊缝;或(2)螺栓法兰连接的第一个法兰面;或(3)螺纹连接的第一只螺纹接头,该接头延伸至阀或者至按第122.1节所要求装设的阀门。《ASMEB31.1动力管道》简介–锅炉本体终点处本身被认为是锅炉范围内管道的一部份，终点与动力锅炉范围内管道见图100.1.2(A)、100.1.2(B)、100.1.2(C)所示.。–在终点与截止阀或与第122.1节所要求的阀门之间的管道应按ASME锅炉和压力容器规范第一卷的要求提供数据报告、进行检查以及打上标志钢印，这种管道应该由援权认可使用ASME锅炉和压力容器规范第一卷图PG-105.1~PG-105.3所示的适用标志的制造商或承包商来制造和安装。并应符合ASME锅炉和压力容器规范第一卷中的质量控制要求。《ASMEB31.1动力管道》简介–截止阀或按第122。1节所要求的阀门是锅炉范围内管道的一部份，但无需按ASME锅炉和压力容器规范第一卷进行检验和打钢印，然而第107。8。2节中所述的安全阀、安全泄放阀和泄放阀则不在此例。–满足本规范所有其它要求且不大于NPS1/2的管接头可以不作ASME锅炉和压力容器规范第Ⅰ卷所规定的检验和打钢印而焊至管道和锅炉集箱上.–锅炉范围外管道包括除上述被定义为锅炉范围内管道以外的本规范所涉及的所有管道.《ASMEB31.1动力管道》简介–(B)本规范还适用于热电厂向远处输送蒸汽和热水,无论是埋设于地下或架设于其它地方的,作集中和分区供热的系统管道。本规范同样适用于到地热中及其向外输送蒸汽和热水的管道。–(C)燃气或燃油管道自分配系统输送至电站现场时,则本规范适用于电站表计系统出口侧下流方向的输气和输油管道.若表计系统在电站地界线之外,则在此情况下本规范应适用于电站地界线内侧那部分管道。–(D)本规范适用于属电站循环系统中的蒸汽喷淋冷却系统的管道。–(E)除上述（C）项所述燃料系统以外的本规范范围内的气、油系统、空气和液压系统亦可适用。《ASMEB31.1动力管道》简介•100.1.3本规范适用于下述范围的管道:（对本规范所适用的除锅炉内管道以外其它管道也作了说明）–(A)由压力管道规范其它卷各章节已作专门规定的压力管道1111。–(B)ASME锅炉和压力容器规范各卷所适用的省煤器、加热器1111、压力容器及其零部件，但规范各卷不适用的连接管道1111仍应遵照ASMEB31.1的要求。–(C)设计压力≤15psig(100kPa表压)的建筑物供热和配汽管1111道或者设计压力≤30psig(200kPa表压)的热水加热系统1111的管道。–(D)屋顶和楼面排水管,自来水、下水道和洒水用的管道以及1111其它消防系统用的管道。–(E)液力或气动工具用的管线及其离分配总管第一只隔绝线1111或截止阀下游的管道。《ASMEB31.1动力管道》简介–(F)联邦政府控制的舰船或其它设施用的管道。–(G)ASME锅炉和压力容器规范第三卷适用的核装置用的管道1111。–(H)各种塔、房屋构架、贮罐、机械设备、仪表和基础用的1111管道。–(I)属ANSI/ASMEB31.9管辖的工业建筑物和机关设施或地1111界范围内的建筑物内部输送管道，但管道材料和尺寸、1111承受温度和压力以及介质超出ANSI/ASMEB31.9规定范1111围以外的管道仍应遵循ASMEB31.1的规定。–(J)属ANSIZ223.1国家燃规范管辖的工业和机关建筑物内1111部的燃气管道。–(K)属NFPA(美国消防协会)8503规范管辖范围内的煤粉管道1111。《ASMEB31.1动力管道》简介•100．2定义–一些与管道有关的常用术语定义，有关焊接术语按美国焊接学会标准（AWS）A3.0。这里的定义专门适用于管道的某些焊接术语，凡未在这里说明的，一律以AWSA3.0的定义为准。《ASMEB31.1动力管道》简介•第二章设计•第1部分设计条件和设计准则•101设计条件•101．1概述•这里对动力管道系统设计中适用的压力、温度和各种作用力作出定义。除了所述的例外情况，动力管道系统的设计应按压力、温度和负荷同时出现时的最严重工况考虑。最严重的工况应该是指导设计所需要的最大管子壁厚和最高的法兰额定级。•101．2压力•除另有说明外，所有压力均指高于大气压的压力，并用psig(kPa)表示。设计内压包括静压力，不应小于管道系统内部流体最大的持续工作压力（MSOP）；设计外压，设计管道所受的外部压力时应该取在运行、停机或试验工况下的预估最大压差值。《ASMEB31.1动力管道》简介•101．3温度–除另有说明外，所有本规范内涉及的温度均是选用材料的金属平均温度，以℉（℃）表示。•101．3．1设计温度–（A）管道的设计温度应该能代表在最大持续运行条件下的金属温度。设计温度应该假定是与流体温度一样，除非计算或试验支持采用其他数据，即使在那种情况下，设计温度也不应该小于流体温度和外壁温度的平均值。–（B）在流体按顺序通过热交换器时，系统每一部份管道的设计温度应该按系统在这部分热交换器预期能产生的最严重温度工况来设计。《ASMEB31.1动力管道》简介–（C）对与受火设备（锅筒、再热器、过热器、省煤器等）连接的蒸汽、给水和热水管道，其设计温度应该以预期的连续运行参数加上设备制造厂所保证的温度偏差为设计依据，温度超过此条件下运行的限制应该按第102。2。4节所述。–（D）当选择管道运行温度超过800℉的设计温度时，应该考虑超过设计温度运行导致过分的蠕应变和潜在的管道断裂的加速蠕变损伤。《ASMEB31.1动力管道》简介•101.4环境影响–冷却对压力的影响和流体膨胀的影响•101.5动力效应–冲击（流体动量变化所产生的压力波的传播引起的水击或汽击，如阀门的迅速开关会引起冲击力）风载荷、地震、振动。但不必考虑地震与风载荷同时出现的工况。•101.6重量的影响–对重量的影响管道系统中应该设置可调节的吊架或经适当校平的刚性吊架或支架，必要处还装设弹簧、防震拉杆、减振器等。–活载荷（流体重量、雪、冰）、固定载荷（管道部件、保温材料、防护衬里和套层及其他迭加在管道上的永久性载荷）、试验或清洗流体载荷。《ASMEB31.1动力管道》简介•101.7热膨胀和收缩载荷–对于由于热膨胀和收缩以及膨胀节的作用所造成的各种力和力矩，应用弯管、弯头、偏置管或改变管道走向的方法来处理热膨胀和收缩。吊架和支架应该允许管道在两固定点间能自由膨胀和收缩。–在设计能防止运行时活动部件完全脱开时，则可以使用波纹管、伸缩式、套筒式、旋转式或球铰接头和柔性金属软管接头。但不应该用于连接锅炉与第一只截止阀的系统。《ASMEB31.1动力管道》简介•102设计准则–A、设计准则包括标准部件和专用部件的压力—温度额定值以111及设计管道和管道元件时所采用的许用应力，应力极限值111和各种不同的裕量。–B、规定额定值的元件和未规定额定值的管道元件的压力——111温度额定值规定，对正常运行工况下额定值规定以及正常111运行工况下允许的变