影響壓力管道及元件的公稱壓力等級確定因素主要有以下幾點:
1. 采用的標準體系
相同的設計條件,而選用不同的應用標準,其公稱壓力等級是不同的。因此,在確定管道公稱壓力等級之前,應首先確定其應用標準體系。
有時在同一裝置甚至同一管道中,可能會同時采用兩種或多種應用標準體系的標準。當同一管道中采用了兩種或多種公稱壓力相同但應用標準不同的管道元件時,應注意它們的溫度-壓力值的差別,并應根據設計條件逐個核對其溫度-壓力值,并使各標準的溫度-壓力值均能得到滿足。工程實踐中,發(fā)現這類問題時常出現在SH法蘭與API閥門、GB法蘭與JB法蘭的配套使用中。
2. 壓力管道材料
壓力管道材料的選用是由設計溫度、設計壓力和操作介質確定的。但管道中各元件的材料標準往往是不同的,一般情況下,管子用管材,法蘭用鍛材,而閥門多用鑄材。無論采用什么材料標準,它們都應該是同等級的材料,即具有對操作條件的同等適應性和等強度。
很多標準中如 ASME B16.5、ASME B16.34都給出了管材、鍛材、板材、棒材、鑄材的配伍表,但SH3406和GB法蘭沒有相應的配伍表,因此使用時應注意法蘭和閥門的材質配伍以及它們的溫度-壓力值的一致性。同時要注意,在一些標準中,如ASME B16.34標準,都給出了一些材料的應用限制,設計選用時應注意這些限制。
3. 操作介質
對于輸送易造成嚴重危害或易于產生重大事故的介質的管道,在考慮其公稱壓力等級時,不應僅僅按溫度-壓力表來確定,應適當提高其公稱壓力等級,即提高其安全可靠系數。GB50316《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》對不同操作介質的管道公稱壓力也進行了一些規(guī)定。
對于有毒、可燃介質管道的法蘭連接最低公稱壓力,SH/T 3059標準規(guī)定:SHA級管道的公稱壓力,不宜低于5.0MPa;SHB、SHC級管道的公稱壓力,不宜低于2.0MPa。當采用JB標準體系時,對輸送劇毒介質的管道,公稱壓力應不低于4.0MPa;對輸送氫氣、氨氣、液態(tài)烴等介質的管道,公稱壓力應不低于2.5MPa;
對輸送一般可燃介質的管道,當采用SH標準體系時,其公稱壓力等級最低應不低于2.0MPa,當采用JB標準體系時,應不低于1.6MPa。
4. 介質溫度及管系附加力
很多法蘭標準的溫度-壓力表的對應值是指法蘭不受沖擊荷載的對應值。管道給予法蘭的彎曲荷載主要是由管系的熱脹冷縮引起的。一般情況下,對于PN2.0等級的法蘭,當其工作溫度大于200℃時,或PN5.0及以上等級的法蘭在工作溫度大于400℃時,均應考慮或核算管系對法蘭產生的附加荷載的影響,或者提高管系的公稱壓力等級。