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管件和鋼管幾何尺寸偏差及其對(duì)組焊
更新時(shí)間??2021-08-03 15:09 閱讀
不同類型的管件由于其結(jié)構(gòu)上的不同,對(duì)幾何 尺寸項(xiàng)目的要求既有不同項(xiàng),也有共同項(xiàng);其不同項(xiàng)例如對(duì)彎頭必須規(guī)定其彎曲半徑,對(duì)模壓拔制三通 必須規(guī)定其主、支管之間的過(guò)渡區(qū)圓弧半徑,對(duì)大小 頭必須規(guī)定其大小端之間的長(zhǎng)度。其共同項(xiàng)是不論 哪種類型管件均對(duì)端部外徑/內(nèi)徑和圓度及壁厚偏 差作了規(guī)定,這些共同項(xiàng)的幾何尺寸偏差將直接影 響到管件自身的質(zhì)量,例如壁厚偏差關(guān)系到管件的 強(qiáng)度即在內(nèi)/外壓下的安全可靠性,而且還影響到管 件和與之相對(duì)接的工藝管道組焊的質(zhì)量,例如外徑/ 內(nèi)徑和圓度。
管件的幾何尺寸除了端部外徑/內(nèi)徑、圓度、壁 厚外,還有端部垂直度、彎頭的端部中心偏移等,我 們認(rèn)為直接影響管件質(zhì)量和管件與工藝管道組焊質(zhì) 量的還是前三項(xiàng),因此這里著重對(duì)管件標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于 這三項(xiàng)幾何尺寸的極限偏差進(jìn)行分析。
管件標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管件幾何尺寸的極限偏差,主要是 端部外徑/內(nèi)徑、圓度、壁厚都作了明確規(guī)定。
由于管件和鋼管端部均存在和與之相對(duì)接件的 組焊質(zhì)量問(wèn)題,因此標(biāo)準(zhǔn)中不僅對(duì)端部外徑/內(nèi)徑及 圓度的極限偏差有規(guī)定,而且對(duì)該項(xiàng)目的要求比對(duì)其 它項(xiàng)目的極限偏差要嚴(yán)格得多;在工藝站場(chǎng)或閥室中 管件一般和與之對(duì)接的零部件是鋼管,二者在端部的 幾何尺寸極限偏差直接影響到組焊質(zhì)量,因此有必 要對(duì)其進(jìn)行比較分析。
在管件標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸極限偏差的規(guī)定中,應(yīng) 對(duì)三通的支管伸出高度,支管與主管間圓弧過(guò)渡區(qū) 的圓弧半徑、三通壁厚特別予以重視,這是因?yàn)槿?的支管伸出高度直接影響到支管端部坡口形式和尺 寸是否能符合要求,對(duì)其組焊質(zhì)量有直接影響;三通 過(guò)渡區(qū)的圓弧半徑特別是內(nèi)轉(zhuǎn)角半徑直接影響到該 部位的應(yīng)力集中,一般管件標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此無(wú)規(guī)定,應(yīng)按 ASME B31.8的規(guī)定執(zhí)行,三通的應(yīng)力分布中應(yīng)力 最大的部位是在過(guò)渡區(qū)的內(nèi)轉(zhuǎn)角處和三通外壁腹部 處u1I,因此對(duì)三通壁厚的檢驗(yàn)應(yīng)特別重視該二部位 的壁厚值是否符合要求。
項(xiàng)目是多種的,但最主要的是其外徑/內(nèi)徑與圓度, 這兩個(gè)幾何尺寸項(xiàng)目既有區(qū)別又有相關(guān)聯(lián)系,圓度 應(yīng)是在管件或鋼管端部外徑/內(nèi)徑偏差符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的前提下進(jìn)行檢測(cè)合格,即是說(shuō)對(duì)管件或鋼管應(yīng) 先檢測(cè)其外穢內(nèi)徑合格后,再檢測(cè)其圓度,如果僅 檢測(cè)圓度合格,很可能出現(xiàn)因外徑/內(nèi)徑不符合標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定而導(dǎo)致其判廢的情況,例如在杭甬線輸氣管道 工程某站場(chǎng)用0813×16mm的90。彎頭,其端部圓 度測(cè)量數(shù)據(jù)為最大外徑0830 mill,最小外徑0820 lnln,圓度為10 mm,按GB 12459—2005規(guī)定圓度極 限偏差≤11.2 l'nln,是合格的,但實(shí)際外徑0830 mm 比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外徑偏差0819.4超過(guò)10.6 mm,顯然是 超標(biāo)了,如果與執(zhí)行GB/T 9711.2標(biāo)準(zhǔn)的0813的 鋼管相對(duì)接,則彎頭與管端最大外徑為0815直管 的對(duì)口錯(cuò)邊量達(dá)到7.5 mm,彎頭與直管可對(duì)焊的壁 厚僅8.5 nlm,在焊接接頭處強(qiáng)度上肯定是不安全 的,因此對(duì)該彎頭予以判廢。
之所以在規(guī)定了管件或鋼管端部外徑/內(nèi)徑極 限偏差外,還要規(guī)定圓度極限偏差,是因?yàn)閳A度偏差 對(duì)其影響有兩個(gè)方面: a.增大管件或鋼管的附加彎矩和附加彎曲應(yīng) 力,例如對(duì)于內(nèi)壓下運(yùn)行的彎頭,當(dāng)其在內(nèi)壓作用 下,由于其橫截面有變圓的趨向(因?yàn)閳A度的存在, 其截面為橢圓形),在外弧側(cè)外表面或中性面內(nèi)表 面產(chǎn)生附加彎矩,該附加彎矩產(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力 和內(nèi)壓作用的薄膜拉應(yīng)力的合應(yīng)力有可能導(dǎo)致彎頭 在兩處中一處發(fā)生破壞,因此必須對(duì)圓度的極限偏 差值加以限制; b.管件與鋼管端部組裝焊接的錯(cuò)邊量加大。導(dǎo) 致環(huán)向焊接接頭的壁厚不均勻,有的位置可能出現(xiàn) 壁厚不滿足強(qiáng)度計(jì)算的要求,而存在不安全的隱患, 上例中的0813×16彎頭即是一個(gè)對(duì)12錯(cuò)邊量超標(biāo) 的典型例子。 因此,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定端部圓度極限偏差的作用主要 是對(duì)管件或鋼管自身在內(nèi)壓下的附加彎曲應(yīng)力予以 限制,并對(duì)相互間組焊時(shí)對(duì)口錯(cuò)邊量予以限制,總的 來(lái)說(shuō)都是保證其強(qiáng)度上的安全可靠性。
管件的幾何尺寸除了端部外徑/內(nèi)徑、圓度、壁 厚外,還有端部垂直度、彎頭的端部中心偏移等,我 們認(rèn)為直接影響管件質(zhì)量和管件與工藝管道組焊質(zhì) 量的還是前三項(xiàng),因此這里著重對(duì)管件標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于 這三項(xiàng)幾何尺寸的極限偏差進(jìn)行分析。
管件標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管件幾何尺寸的極限偏差,主要是 端部外徑/內(nèi)徑、圓度、壁厚都作了明確規(guī)定。
由于管件和鋼管端部均存在和與之相對(duì)接件的 組焊質(zhì)量問(wèn)題,因此標(biāo)準(zhǔn)中不僅對(duì)端部外徑/內(nèi)徑及 圓度的極限偏差有規(guī)定,而且對(duì)該項(xiàng)目的要求比對(duì)其 它項(xiàng)目的極限偏差要嚴(yán)格得多;在工藝站場(chǎng)或閥室中 管件一般和與之對(duì)接的零部件是鋼管,二者在端部的 幾何尺寸極限偏差直接影響到組焊質(zhì)量,因此有必 要對(duì)其進(jìn)行比較分析。
在管件標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸極限偏差的規(guī)定中,應(yīng) 對(duì)三通的支管伸出高度,支管與主管間圓弧過(guò)渡區(qū) 的圓弧半徑、三通壁厚特別予以重視,這是因?yàn)槿?的支管伸出高度直接影響到支管端部坡口形式和尺 寸是否能符合要求,對(duì)其組焊質(zhì)量有直接影響;三通 過(guò)渡區(qū)的圓弧半徑特別是內(nèi)轉(zhuǎn)角半徑直接影響到該 部位的應(yīng)力集中,一般管件標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此無(wú)規(guī)定,應(yīng)按 ASME B31.8的規(guī)定執(zhí)行,三通的應(yīng)力分布中應(yīng)力 最大的部位是在過(guò)渡區(qū)的內(nèi)轉(zhuǎn)角處和三通外壁腹部 處u1I,因此對(duì)三通壁厚的檢驗(yàn)應(yīng)特別重視該二部位 的壁厚值是否符合要求。
項(xiàng)目是多種的,但最主要的是其外徑/內(nèi)徑與圓度, 這兩個(gè)幾何尺寸項(xiàng)目既有區(qū)別又有相關(guān)聯(lián)系,圓度 應(yīng)是在管件或鋼管端部外徑/內(nèi)徑偏差符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的前提下進(jìn)行檢測(cè)合格,即是說(shuō)對(duì)管件或鋼管應(yīng) 先檢測(cè)其外穢內(nèi)徑合格后,再檢測(cè)其圓度,如果僅 檢測(cè)圓度合格,很可能出現(xiàn)因外徑/內(nèi)徑不符合標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定而導(dǎo)致其判廢的情況,例如在杭甬線輸氣管道 工程某站場(chǎng)用0813×16mm的90。彎頭,其端部圓 度測(cè)量數(shù)據(jù)為最大外徑0830 mill,最小外徑0820 lnln,圓度為10 mm,按GB 12459—2005規(guī)定圓度極 限偏差≤11.2 l'nln,是合格的,但實(shí)際外徑0830 mm 比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外徑偏差0819.4超過(guò)10.6 mm,顯然是 超標(biāo)了,如果與執(zhí)行GB/T 9711.2標(biāo)準(zhǔn)的0813的 鋼管相對(duì)接,則彎頭與管端最大外徑為0815直管 的對(duì)口錯(cuò)邊量達(dá)到7.5 mm,彎頭與直管可對(duì)焊的壁 厚僅8.5 nlm,在焊接接頭處強(qiáng)度上肯定是不安全 的,因此對(duì)該彎頭予以判廢。
之所以在規(guī)定了管件或鋼管端部外徑/內(nèi)徑極 限偏差外,還要規(guī)定圓度極限偏差,是因?yàn)閳A度偏差 對(duì)其影響有兩個(gè)方面: a.增大管件或鋼管的附加彎矩和附加彎曲應(yīng) 力,例如對(duì)于內(nèi)壓下運(yùn)行的彎頭,當(dāng)其在內(nèi)壓作用 下,由于其橫截面有變圓的趨向(因?yàn)閳A度的存在, 其截面為橢圓形),在外弧側(cè)外表面或中性面內(nèi)表 面產(chǎn)生附加彎矩,該附加彎矩產(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力 和內(nèi)壓作用的薄膜拉應(yīng)力的合應(yīng)力有可能導(dǎo)致彎頭 在兩處中一處發(fā)生破壞,因此必須對(duì)圓度的極限偏 差值加以限制; b.管件與鋼管端部組裝焊接的錯(cuò)邊量加大。導(dǎo) 致環(huán)向焊接接頭的壁厚不均勻,有的位置可能出現(xiàn) 壁厚不滿足強(qiáng)度計(jì)算的要求,而存在不安全的隱患, 上例中的0813×16彎頭即是一個(gè)對(duì)12錯(cuò)邊量超標(biāo) 的典型例子。 因此,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定端部圓度極限偏差的作用主要 是對(duì)管件或鋼管自身在內(nèi)壓下的附加彎曲應(yīng)力予以 限制,并對(duì)相互間組焊時(shí)對(duì)口錯(cuò)邊量予以限制,總的 來(lái)說(shuō)都是保證其強(qiáng)度上的安全可靠性。