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站場用管件的設計與製造

2019-11-27 12:14   评论:05 点击:782
西氣東輸管道工程35座站場和138座閥室,使用了大量的管件,包括各種規格尺寸的彎頭、三通、清管三通、管帽和異徑大小頭,由於站場分別具有管道分輸、分離、計量、增壓、清管的功能,集中了大量的工藝設備、自控儀表、工藝和建構築物,一旦出現事故 ,不僅會造成管道停氣,而且會造成大量設備損壞或職員傷亡,經濟損失和社會影響特別大,是以其安全可靠性能絲盡不亞於西氣東輸長輸管道的線路工程,甚至可能比線路工程還更為首要,所以在站場和閥室中使用的管件必須具有安全可靠性,同時還應考慮其設計、製造上的公道性和經濟性。1 管件材質的選擇西氣東輸工程的設計壓力為PN10 MPa,幹線管徑為DN1 ooo(~b徑01 016 mm),在這類高壓大口徑設計條件下采用的管件,首要指三通、清管三通、彎頭,一般應與幹線鋼管一樣,選用高強度、高韌性和良好可焊性的鋼材,這也是油氣輸送用管件鋼發展的方向,西氣東輸工程自2001年開始進進設計階段,由於國內與管線鋼管X70在強度、韌性上相匹配的管件鋼是空缺,且缺乏製造經驗,是以鑒戒於陝京線的成功經驗采用了美國標準Mss SP75⋯規定的WPHY70/60鋼材,大口徑三通、清管三通、彎頭采用國外標準訂貨,如許既減少了站場管件與工藝管道的焊接工程量,也滿足了管件性能與站場工藝管道材質性能相匹配的要求。小口徑的三通、彎頭,固然其設計壓力仍為PNIO MPa,但由於直徑小,即使鋼材強度不高 ,管件壁厚也不是太厚 ,且考慮到國內具有一定的製造技術氣力和經驗 ,是以小口徑管件材質選用了GB 6479的16Mn和20號鋼。在西氣東輸工程站場設計施工後期,為滿足工程進度的需要,有的管件製造商用管線鋼X70、X60試製管件(三通、彎頭),當時采用這類控軋鋼試製管件是否公道,曾於2003年4月召開研討會 ,最後以為在西氣東輸工程工期緊的形勢下是解決題目的唯一途徑 。單從技術角度進行探討,采用控軋鋼即熱機械控製處理工藝(TMCP)生產的管線鋼用於管件生產是不公道的,這是由於管件特別是大口徑的三通、清管三通、彎頭在模壓成型過程中,要經過多次加熱,且加熱溫度均很高,是以控軋工藝的效應均因加熱而全部喪失 ,在管件成型後再通過熱處理工藝來進步其強度,這顯然是不公道的;其次如許加工成型的控軋鋼管件性能到底如何,至今沒有在理論上找到技術撐持;另外從目前了解到的國外管件標準中均沒有效API 5L中規定的x係列控軋鋼作為管件鋼的規定 ,而是另外采用了WPHY係列的管件鋼作為管件用鋼材。是以今後我國在油氣輸送用管件的材質也應發展專用的管件鋼才是公道的。管帽屬於橢圓形封頭結構,利用鋼板壓製成型,對於DN1 000的封頭,計壓力PN10 SPa時壁厚也不會很厚,是以采用GB 6654規定的16MnR鋼板;異徑大小頭製造上均采用無縫鋼管或鋼板卷製的鋼管模壓成型 ,是以均采用GB/-I"9711.2的L360或GB 6479的16Mn無縫鋼管或GB 6654的16MnR鋼板。2 管件規格尺寸管件一般與工藝管道或閥f-J'N接連接,為避免管徑尺寸的變化和端部坡El尺寸的不一致,是以管件的規格尺寸應與工藝管道或閥門相匹配,采用相同標準體係下的規格尺寸,這是管件規格尺寸選用的原則。由於西氣東輸工程在站場上從國外進口了一大批各種類型的閥門,這些閥門連接管端部尺寸一般均用美國標準,是以站場管件規格尺寸都按美國標準MSS SP75中的規定,當管件公稱直徑小於即是14 時,按ASME B16.9規定的尺寸履行。對於管件標準中未規定尺寸的管件,即非標管件,例如DN1 000×350的異徑三通,無論在MSSSP75或ASME B16.9中都沒有規定,這類非標管件首要是三通 ,要求其主管長度應盡量靠近標準中有規定的規格選取,但宜盡可能短,如許可以降低非標三通的本錢,支管拔出高度應盡可能的大,管件製造公司對於非標管件的尺寸沒有同一規定,應由設計者根據經驗予以決定 。3 管件結構西氣東輸工程站場上均選用長半徑的彎頭,這是根據工藝設計的要求決定的。管帽和異徑大小頭的結構均按標準MSS SP75和ASME B16.9的規定,管帽是橢圓形封頭,異徑大小頭分為同心和偏心兩種型式,大小頭兩端均帶有直邊段。同徑和異徑三通在結構上比較複雜,西氣東輸工程站場三通均采用支模壓拔製成型,這類結構比焊製三通要優越得多,其首要結構是支管與主管間的過渡區(肩部)圓弧半徑r和支管壁厚及其高度,一般r值應大於即是0.05 d( ——三通支管外徑),且小於0.10 d+13 rnlTl。支管拔出高度可根據主、支管的管徑通過計算確定,支管的壁厚決定於主管的壁厚、支管與主管的直徑比等身分。4 管件標準西氣東輸工程站場管件履行的是美國標準MSS SP75,該標準活著界上具有通用性,標準專門規定了適用於高壓油氣輸配係統,內容比較全麵,包括對材質WPHY42~70、管件計算方法、管件規格尺寸、製造(含熱處理)、檢驗等一係列規定,我們首次利用該標準是在20世紀90年代的陝京線工程站場管件上,此次在西氣東輸工程站場上也采用了。國內製造的1頁

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