压力温度额定值(PT-Rating)

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所有管道和各种管道配件最常根据其压力温度额定值或通常称为 PT 额定值进行分类。指定管道压力温度等级的最常用方法由 ASME 16.5 给出,使用磅等级(或磅等级) – #150、#300、#400、#600、#900、#1500 和 #2500。管道的压力等级或磅等级是使用管道的设计压力和设计温度确定的。
使用压力温度额定值进行分类的其他方法包括“额定压力”或“额定压力”或 PN 数方法。此 PN 编号是压力等级的粗略指标,以 bar 为单位。
管道的压力等级或磅等级取决于管道材料和设计温度。相同材料的管道压力等级在不同温度下会发生变化。对于相同的材料和恒定的设计压力,不同的压力等级适用于不同的设计温度范围。随着设计温度的增加,对于相同的设计压力,管道的压力等级要求也会增加。
应该注意的是,整个管道系统的额定磅数等于系统中压力等级最低的最薄弱部分的额定磅数。最薄弱的部分可能是任何管道组件或配件,它包含系统中的压力并且由于任何可能的原因而具有最低的磅额定值。
所有管道组件均未按类别指定,只有法兰和与法兰相关的项目(如垫圈(非螺栓))被指定为类别。承插焊组件也按类别指定,例如 3000、6000 和 9000 以及螺纹组件,例如 2000、3000 和6000 基于 ASME 16.11 的厚度。其余所有组件均按厚度(sch 或厚度)指定,
因此我们可以将管道组件大致分为两组
1-法兰、垫片、阀门、承插焊接配件、由指定的螺纹配件班级。
2-由 THICKNESS 和 SCHEDULE 指定的管道组件。
任何设计的基本原则都是使最薄弱的部件坚固。法兰接头是管道系统中最薄弱的。(注意:接头较弱,而不是法兰。)这就是为什么我们首先为法兰(1组)建立评级的原因。然后根据相应的压力和温度记录下许用应力并计算管道厚度。
管道组件的等级由等级指定,后跟无量纲数字(例如 Class150 )。这是用于区分规格中的管道组件的非常重要的术语。
了解压力温度等级对于管道工程的研究是非常必要和强制性的。
压力温度额定值是根据规范 ASME B31.3 和材料组 (ref B16.5) 中规定的设计压力、设计温度的定义来定义的基于基材的材料组。B16.5 中的材料组仅是法兰材料,不是管道/管件材料。
设计压力符合规范 ASME B31.3-2008(ASME B31.3-2006 的修订版)规定,
根据第 301.2.1 段

  • (a) 管道系统中每个部件的设计压力应不低于在使用期间预期的内部或外部压力和温度(最低或最高)重合的最严酷条件下的压力,但第 1 款规定的除外。302.2.4。
  • (b) 最严酷的条件是导致所需的最大组件厚度和最高组件额定值的条件。
  • (完整定义参见ASME B31.3,(c)和(d)点将完成规范的定义) 计算管材厚度的方法有两种。 1. 基于工艺提供的确切设计条件。 2. 法兰额定法。(有时称为 P/S 比法)基于工艺提供的精确设计条件。 低于其各自允许应力的管道部件的最大承受压力取决于温度和计算的最大厚度。


    为所需的最大厚度计算的附带最大压力和温度,低于其各自的允许应力被选择(插值)低于标准中相应材料的法兰预定义管道等级范围。附带的压力和温度在每个材料表的规格文件中列出以供参考。
    基于设计条件的管道厚度计算是直接和简单的。将设计压力和相应的允许温度按31.3计算。除非出于经济原因,否则通常不使用此计算。例如异国情调/昂贵的材料。
    法兰额定法。(有时称为 P/S 比法)
    法兰额定方法是计算基于厚度的温度-压力组合,这将为您提供特定额定值和材料的最大厚度。这是最保守的方法,大部分时间都在使用。我们在这里得到的厚度比所需的厚度要多。遵循这种方法的一个更重要的原因是为具有相同额定值和材料的各种设计温度-压力概括一个管道等级(规格) . 这不会导致各种厚度和难以采购处理和保持库存。
    笔记:

  • 为了计算任何管道部件的 PT-Rating,考虑法兰的预定义等级(预定义的平均值,标准 ASME B16.5 中存在的值从理论上推导出并通过调查工作证实),因为法兰接头被认为是最弱的接头组件一个管道系统。如果不幸发生管道系统的任何故障,那么它应该发生在法兰接头组装处。
  • 通过了解 PT-Rating 或组件类别,就不可能确定其设计压力或温度。因此,特定材料的 PT-Rating 在每个规格表上指定,以识别特定材料的附带压力和温度范围和类可以承受。
  • 在根据确切的设计条件选择许用应力时,我们还需要注意一件事。
    一个问题。计算厚度时要考虑哪种构件材料的许用应力。1 管,2. 法兰,3. 管件。哪一个???
    我们需要查看所有三种材料的允许范围,然后选择一种可以提供最大厚度的材料。并将此厚度应用于所有组件。
  • 代码 设计压力 设计温度
    B31.1 内部设计压力应不低于管道系统内的最大持续工作压力(MSOP),包括静压头的影响。 管道设计的金属温度应代表预期的最大持续条件。除非计算或测试支持使用其他数据,否则设计温度应假定与流体温度相同,在这种情况下,设计温度不应低于流体温度和外壁温度的平均值。
    B31.3 管道系统中每个部件的设计压力应不低于在使用期间预期的内部或外部压力和温度同时发生的最恶劣条件下的压力,但第 1 条规定的除外。302.2.4。 管道系统中每个组件的设计温度是在重合压力下,根据标准要求的最大厚度或最高组件额定值的温度。301.2
    B31.4 管道系统中任何一点的管道部件的设计内部设计压力应不低于该点的最大稳态工作压力,或低于该点的静压头,管道处于静压状态。状况。最大稳态工作压力应为静压头压力、克服摩擦损失所需的压力和任何所需的背压之和。 设计温度是正常运行中预期的金属温度。没有必要在 –20 °F 和 250 °F 之间改变金属温度的设计应力。
    B31.8 设计压力是规范允许的最大工作压力,由适用于相关材料和位置的设计程序确定。 无设计温度。该规范仅提及环境温度和地面温度。(1975) “