不銹鋼三通強(qiáng)度的計(jì)算通常采用原西德鍋爐規(guī)范TRD301中的壓力面積法計(jì)算公式。這種計(jì)算方法是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上(爆破試驗(yàn)等)通過(guò)理論分析推導(dǎo)而得,并經(jīng)工程實(shí)踐驗(yàn)證,因此是可靠的。不銹鋼三通產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要選用ASME B16.9等標(biāo)準(zhǔn)。ASME B31.3對(duì)各種不銹鋼三通、焊接支管的應(yīng)力增強(qiáng)d2T2系數(shù)做出了規(guī)定,這對(duì)于管道系統(tǒng)應(yīng)力分析是必要的。
對(duì)于不銹鋼三通管件,由于其分支根部(俗稱(chēng)肩部)采用了一個(gè)較小的圓弧形R過(guò)渡,故在此處存在較大的應(yīng)力集中,從而存在一個(gè)較大的峰值應(yīng)力。顯然,對(duì)三通不銹鋼管件的肩部取直管的壁厚值是不夠的。
擠壓不銹鋼三通的壁厚計(jì)算應(yīng)采用壓力面積法,計(jì)算時(shí),應(yīng)控制三通承載截面上的一次應(yīng)力不超過(guò)材料在工作溫度下的許用應(yīng)力,許用應(yīng)力應(yīng)按式(3.4.10)計(jì)算。承受內(nèi)壓的三通外形見(jiàn)圖3.4.2承載區(qū)的尺寸應(yīng)按式(3.4.11)和式(3.4.12)計(jì)算。
不銹鋼三通的最大許用工作壓力,也可采用驗(yàn)證性試驗(yàn)確定。
某不銹鋼三通壁厚計(jì)算工程應(yīng)用
某管道輸送的熱水設(shè)計(jì)壓力p=2.5MPa,設(shè)計(jì)溫度t=250℃,管網(wǎng)準(zhǔn)備采用單筋加強(qiáng)等徑三通,即Do=do=219mm,材料為20鋼(GB3087),改變介質(zhì)流向,實(shí)測(cè)該三通最小壁厚為5.8mm,給予校核計(jì)算。
設(shè)計(jì)溫度t=250℃,低于20鋼的最高使用溫度上限,材料為20鋼材質(zhì)是可以的。根據(jù)附錄查得,鋼材20鋼在250℃下的許用應(yīng)力為110MPa。溫度修正系數(shù)Y選取0.4。
因此,三通實(shí)測(cè)最小壁厚5.8mm大于計(jì)算的最小壁厚5.06mm,是可行的。