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1、第41卷第1期Vol.41，No.12015年2月SichuanBuildingMaterialsFebruary，2015阀体壁厚设计规范比较和分析唐先明(四川飞球集团有限责任公司,四川自贡643033)摘要:讨论了API6D-2008《石油和天然气工业管线列表法所列的壁厚是以壁厚计算公式所得出的计算值输送系统管线阀门》(23版)所引用的多种设计和规范在同加上附加厚度得出的,下面列出公英制阀门壁厚计算公式,口径压力情况下的阀门壁厚,并校核这些数据在进行壳体并对阀门壳体应力作简单比较。液压试验时的安全性。对于英制阀门,ASMEB16．34-2009非强制性附录关键词:设计和计算
2、规范;壁厚;液压试验B1．3节中有壁厚计算式:中图分类号:TH134文献标志码:BPdt=1．5(c)(1)文章编号:1672-4011(2015)01-0271-022S-1．2PFcDOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.01.129式中d-ASMEB16．34-2009中6．1．2节定义的内径或孔口尺寸,英寸;1概述P-压力等级额定指数,如150磅级,P=150;300磅cc级,P=300;美国石油协会标准API6D-2008《石油和天然气工业管cS-基本应力系数为7000psi(48．28MPa);线输送系统管线阀门》(23版)中引入了多种设
3、计规范和标Ft-计算得出的壁厚,英寸。准,API6D-2008(23版)与(22版)相比,在第7章第7．1对于公制阀门,EN12516-1,其壁厚计算式为:节中作如下规定:“承压元件的设计和计算应根据国际公认PD的设计规范或考虑管道负荷的标准、操作力等等。标准的t=1．5(i)(2)选择应经过协商”。国际公认的设计规范或标准的例子为2×118-1．2P式中D-内径或孔口尺寸,mm;ASME(美国机械工程师学会)第Ⅷ卷第一册或第二册,iASMEB16．34,EN12516-1《工业阀门一壳体设计强度》和P-设计压力,按公称压力查表,MPa;EN13445-3《无燃烧压力容器的设计
4、》允许的压力值应和选t-计算得出的壁厚,mm。择的设计规范或标准一致。如果选择的设计规范或标准指如取压力等级Class600Lb,材料A105,工作温度为常定的试验压力小于设计压力的1．5倍,阀体设计压力应当温。分别从ASMEB16．34-2009及EN12516-1中取出压增加,以使11．3的液压试验能够应用”。力-温度额定值,见表1。本文主要针对API6D-2008中引用的设计标准及承压表1ASMEB16．34-2009及EN12516-1中压力-温度额定值元件壁厚计算方法作分析和比较。标准公称压力材料组温度材料额定值ASME-20~100°F1480psiClass600
5、Lb第1．1组2表格法B16．34-2009(-29~38°C)(102．1bar)EN12516-1Class600Lb1C1-10~50℃102,1bar以ASMEB16．34为代表的表格法在壳体壁厚计算中应用最广,采用类似设计方法的标准还有EN12516-1、GB/通过对比可以发现,材料额定值与式(1)中压力等级[1]额定指数P的比值为δ≈2．468(除150Lb外),把表1第T12224《钢制阀门一般要求》等,这些标准虽然在计算公式c上与ASMEB16．34有差异,但所列出的壁厚值与ASME一组数据代入式(1),压力等级额定指数Pc及基本应力系B16．34基本相同。数S
6、F(psi)分别乘以系数δ≈2．468,即为适应API6D-2008(23版)的变化,ASMEB16．34-t=1．5(Pcd)=2009也针对壁厚计算式作了相应变化,如第6．1．2(C)2SF-1．2Pc节规定,对于多件阀体结构的阀门,如三片式球阀(见图1．5(600×2．468d)1),其中阀体是由主阀体和附属于它的两个左、右阀体构成2×7000×2．468-1．2×600×2．468的。对于两个左、右阀体,其内径d值应符合6．1．2(a)节t=1．5(1480d)的要求(即按流道的最小直径选取最小壁厚)。对于主阀体,2×17276-1．2×1480其内径d值应是主阀体的内
7、径。如果主阀体上有轴向孔,压力单位由Psi转化为MPa,尺寸单位由英寸转化为无论是直通的还是螺纹盲孔,孔两侧壁厚尺寸f、g应满足mm,可得:规定尺寸的要求(见图2)。t=1．5(10．21d)2×119-1．2×10．21式中数值10．21是以MPa为单位,如果换算成以bar为单位,则与Class600Lb材料额定值相同。将表1第二组数据代入式(2),也可以得到基本相同的结果。由此可知,在Class600Lb时,EN12516-1的壁厚计算应力为118MPa,与48．28MPa(7000ps
