压力管道检验计算案例54、某公司管道规格为中89x6.5mm,材料20#,最大工作压力为1.8MPa,工作 温度:常温，工作介质：放空气体管道等级为GC2.实际使用时间为11年， 本次为首次全面检验，测厚时发现管道存在局部减薄，实测最小壁用为5.4mm, 减薄区域环向长度实测最大值为50mnio该管道本次检验时未发现其他缺陷，材 料未出现性能劣化；该管道结构符合设计规范且不承受疲劳载荷问该管道如何 定级？第四十七条管「的局部减薄，安全状况等级的确定方法如下：(，)若局部减薄在制造或验收规范所允许的范围内，则不影响定级・(二)局部减薄超过制造或验收规范所允许的范围时.如果同时满足以下条件,则按照&3 或表4定皴：否则安全状况等级定为4级.1. 管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范：2. 在实际I：况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向：3. 局部减薄及其附近无其它表血缺陷或埋藏缺陷：4. 局部减薄处剰余壁厚大于2皿1：5. 管道不承受疲劳栽荷表3 GC2或GC3管道所允许的局部减薄深度的龈大值(皿)XPVO. 3Pm0. 3Ps〈PW0. 5P“2级3级2级3级B/(tD)W0. 250. 33t-C0. 10t-C I0. 20t V0.25t-C0. 25
为管道材料的屈服强度，MPa.以下同：C为至下•检验周期局部减薄深度扩展员的估计值，mm.以下同.& 4 GC1级管道所允许的局部减薄深度的最大值(mm)\P<0. 3Pu0. 3PsVPW0. 5P“2级3级2级3级B/(TD)WO・ 250. 30t-C0.35t・C0. 15t-€0. 20t-C0. 25VB/5D) W0.750. 20t-C0. 30t-C0.10t-€0. 15t-C 0. 75) = 50/(3.14x89) = 0.18 V0.25, (B为缺陷环向长度实测最大值• 50nm)P= 1.8MPa<0.3PL()=9.69MPa⑵哙全山料= 32.29,\PVO. 3Ps0. 3PsVPW0. 5Ps2级3级2史3级| B/(jiD)W0.250. 33t-C0. IOt-C0. 20t-€0. 25t-C0.25
讨论1：如按运行6年计算,则:C=0.1mm / 年.6 年=0.6mm t=5.4-2C=5.4-2*0.6=4.2mm 0.33 Y=0.33*4.2・0.6=0 786mmVl • 1 mm则：C=0.1 mm / 年x5 年=0.5mm t=5.4-2C=5.4-2*0.5=4.4mm 0.33t-C=0.33*4.4-0.5=0.952mml. 1 mm (4) 因此该管道安全状况等级可定为2级，运行周期为4年如按运行5年i|•算.如按运行4年计算,根据il算，本题还可定为3级3、4、5年具体应根据现场实际情况定级关于局部减薄(凹坑)的容限说明◊原因： 腐蚀、冲蚀、机械损伤•缺陷消除打磨形成的凹坑◊国家“八五”攻关 从塑性极限载荷理论+断裂力学方法，在大量理论分析与试验研究基础上，分析了拉、压、弯曲、扭转务种载荷下的凹坑安全性，考虑 适当安全系数，得到了表3 (GC2. GC3),将表3的容限值除以安全系数1.1, 圆整得到表4 ( GC1 )凹坑与局部减薄类缺陷的“死”与“活”《管检规》第46、47、48条□表面缺陷打磨形成凹坑一"死”缺陷由表面缺陷打磨形成凹坑，在使用中没有介质腐蚀的话，这类凹坑或局 部减薄一般不会发生变化，是“死”缺陷，而且位置固定，容易发现与监控，相对 危害性较小。
■□腐蚀坑、冲刷磨损沟槽一"活”缺陷在使用中产生的凹坑与减薄，如腐蚀坑，冲刷磨损沟槽等等，这类缺陷 是“活”缺陷，减薄尺寸会不断加大，并且可能存在于管道任何位置，难于发现， 因而危害性较大，企业中的很多多爆炸事故因此而引起讨论2： (1)本题“实测最小壁厚为5.401111",既是“缺陷附近壁厚的实測最小值”，又是“局部减薄深度的最大处厚度” O55、某管道规格为中114x11mm,材料20#钢，设计压力为8.8MPa,设计温度40C, 管道等级为GC2,上次全面检验时发现管子存在全面减薄，实测最小壁厚为 8.0mm,安全状况等级定为3级，运行周期定为3年本次全面检验时，在上次 最小壁厚处实测最小壁厚为7.0mm该管道如何定级？(注：Y系数取0.4,焊接接头系数Ej取0.85,材料许用应力["取130MPa)第四十六条 管子或管件全面减薄时.安全状况等级的确定方法如下：(•)管子或首件的实测壁厚,扣除至下 检验周期的腐蚀量的2倍后，不小于其设计最小壁 厚，则不影响定级二) 耐压强度校验不合格，安全状况等级为4级.(三) 如果应力分析结果符合冇关标准或规范的要求，则不影响定级：否则，定为4级.答：该管道存在全面减薄,已知P=8.8MPa, Do=114mm,根据GB5O316 -2(KX)《工业金属管道设计规范》，可计算其设计最小壁厚：ts = P|)/2([b 仔,+PY) = S.2jum根据题□可知，年腐蚀速率为(8.0-7.0) / 3=O.33mm/年如按再运行3年计算，至下一检验周期的腐蚀量的2倍2C为：0.33mm/年x3年 x2=1.98mm本次全面检验实测最小壁厚为7.（）nim,则7.0.2C=5.02mm>L =4.4mm故该管道因全面减薄’再运行3年，不影响定级，可定为3级。
焊接缺陷（不包括裂纹）的安全状况等级按第四十九条计算定级第四十九条 焊接缺陷（不包括裂纹）的安全状况等级划分如下：（•）若焊接缺陷在制造或安装验收规范所允许的范围内，则不影响定级焊接缺陷超过制 造或安装验收规范所允许的范围时，如果同时满足以下条件，啲按本条二款有关规定定级：否则 管道安全状况等级为4级.1. 管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关規范：2. 焊接缺陷附近无新生裂纹类缺陷：3. 管道材料的抗拉强度小于5-10MPa；4. 在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向：5. 管道最低匚作温度高于-20-C.或管道最低匸作温度低于-20C但管道材料为奥氏体钢；6. 管道不承受疲劳我荷二）焊接缺陷的安全状况等级划分方法1. 咬边GC2级或GC3级管道，咬边深度不超过0. Smm： GC1级管道咬边深度不超过0. 5皿时，不 影响定级.否则应打磨消除或圆滑过渡，并按第四十七条的规定定级.2. 气孔若气孔率不大于5%,并且单个气孔的长径小于0. 5t与6皿二者中的较小值，则不影响定 级：否则定为4级.注：气孔率指在射线底片有效长度范围内，气孔投影而积占焊接接头投影而积的百分比； 射线底片有效长度按现行行业标准《压力容器无损检测》JBI730的规定确定： 焊接接头投影而积为射线底片有效长度与焊接接头平均宽度的乘积・3. 夹渣GC2级或GC3级管道，当夹渣自9高度或宽度的最大值不大于0. 35t,并旦不大于6皿时, 按波5定级，否则定为4级.GC1级管道，当夹渣自以高度或宽度的最大值不大于0. 3t.并且不大于5响时，按表5定 级，否则定为4级.表5各级管道所允许的单个焊接接头中夹渣总长度的最大值（nun）2级 |3级0. 50 nD1.00 3ID4. 未焊透（1） 管了的材料为20钢、16Yn或奥氏体不锈钢时.未焊透按局部减薄定级：（2） 管J*的材料为除20钢、16Mn或舆氏体不锈钢外的其它材料时.未焊透按未堵合定级。
5. 未馋合GC2级或GC3级管道，未胳合的长度不限，根据其自身高度按& 6定级•GC1级管道，当单个焊接接头未陪合的总长度不大于焊接接头长度的50%时，根据其自身高 度按表6定级：否则定为4级表6各级管道所允许的单个焊接接头中未懈合n身高度的最大值壁厚2级3級t<2. 5mm存在未惓合时定为4级2, 5mmWt V4皿不超过0.15t且不超过0.5皿不影响定级：否则定为4级InunWt V8mm0.15t与1.0mm中的较小 值0.20t与l.5mm中的较小 值8mm^t<12min0. 15t与1.5nn中的较小 值0. 20t与2. 0mm中的较小 值12nnnWt V20mm0. 15t与2. Onm中的较小 值0.20t与3. 0mm中的较小 值t N20mm3. 0mm0. 20t与5. 0mm中的较小 值6 .错边缺陷错边缺陷，按表7定级当错边缺陷超过& 7的范围时，若管道经过长期使用且该部位在全面检验中未发现较严重的 缺陷时，安全状况等级可定为2级或3级：若伴有裂纹、未摇合、未焊透等严重缺陷时，定为4 级.友7错边缺陷的安全状况等级评定方法管道级别错边量（皿） 安全状况等级GC1外壁错边量小于壁厚的20M1不大于3皿 2级GC2、 GC3外壁错边星小于壁厚的25%且小于5皿 2级56、某单位需用设计压力为3.5MP&,设计温度为55OC的①159的1&5M。
无缝 钢管，管子壁厚附加量C为2mm,试按GB5O136-2OOO《工业金属管道设计规 范》计算钢管厚度答:根据GB5O316-2000 ＜工业金属管道设计规范》第621条,承受内压直管计 算壁厚为：ts = P{,/2（HE;+PD式中：。