蒋洪

[摘 要]本文通过对国内外油气管道站场直管壁厚计算公式和公式中参数的选取和应用的比较，阐明了国内外油气管道站场直管壁厚计算的差异，为在以后的国内外油气管道站场直管壁厚设计中提供技术支持。

中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0318-01

0.引言

在油气管道站场设计中，管道直管壁厚计算和选取的结果对于整个工程安全和投资非常重要。因此，正确合理的直管壁厚计算和选取就显得非常必要，本论文就是将国内外直管壁厚计算方法的主要区别进行重点论述和对比。

1.设计规范差异

目前国外油气管道站场直管的壁厚计算参考《工艺管道》（ASME B31.3-2014），壁厚的选取参考《焊接和无缝轧制钢管》（ASME B36.10-2004）.国内输油管道站场的壁厚计算参考《输油管道工程设计规范》（GB 50253-2014），壁厚的选取参考

《石油天然气工业管线输送用钢管》（GB/T 9711-2011）；国内的输气管道站场的壁厚计算参考《输气管道工程设计规范》（GB 50251-2015），壁厚的選取参考《石油天然气工业管线输送用钢管》（GB/T 9711-2011）。

2.计算公式差异

2.1国外油气管道站场直管壁厚计算公式和参数的选取

（1）当直管计算厚度小于管子外径D的1/6时，直管的计算厚度不应小于式（a）计算的值。设计厚度应按式（b）计算

（a）

（b）

式中t—直管计算厚度（mm）；

tm—直管设计厚度（mm）；

P—设计压力（MPa）；

D—管子外径（mm）；

S—管子的许用应力（MPa）；

E—质量因数；

W—焊缝系数；

C1—腐蚀裕量（mm）；

M—加工偏差（%）；

Y—系数当量。

（2）当直管计算厚度t大于或等于管子外径D的1/6时，或设计压力P与在设计温度下材料的许用应力S和焊缝系数E乘积之比（P/SE）>0.385时，直管厚度的计算，需按断裂理论、疲劳和热应力的因素予以特别考虑。

2.2 国外油气管道站场直管壁厚计算公式中参数的选取

1）管子许用应力S的选取参考ASME B31.3-2014中的表A-1。

2）管子的质量因数E的选取参考ASME B31.3-2014中的表A-1A、A-1B。

3）管子的焊缝系数W的选取参考ASME B31.3-2014中的表302.3.5。

4）管子的厚度附加量等于腐蚀裕量和机械裕量之和，腐蚀裕量的值一般由业主文件来定，机械裕量包括加工、开槽和螺纹深度及材料厚度负偏差，对于带螺纹的组件，应采用公称螺纹深度（ASME B1.20.1的尺寸h或相当的尺寸），对于没有规定公差的机加工表面或槽，应在规定的切削深度加上0.5mm的公差。

5）管子加工偏差M的值参考API 5L-2012。

6）系数Y的确定，应符合下列规定：

当t

当t>D / 6时，

（c）

式中 d—管子内径（mm）；

2.3 国内输油管道站场直管壁厚计算公式和参数的选取

输油管道直管段的钢管管壁厚度应按下式计算：

（d）

式中：δ-直管段钢管计算壁厚（mm）；

P-设计内压力（MPa）；

D-钢管外直径（mm）；

σ-钢管许用应力（MPa），应按GB50253第5.2.1条的规定选用。

2.4 国内输气管道站场直管壁厚计算公式和参数的选取

（1）壁厚计算公式

输气管道直管段的钢管管壁厚度应按下式计算：

（e）

式中：δ-直管段钢管计算壁厚（mm）；

P-设计内压力（MPa）；

D-钢管外直径（mm）；

σs-钢管标准规定的最小屈服强度（MPa）；

φ-焊缝系数；

F-强度设计系数；

t-温度折减系数。

（2）壁厚计算公式中的参数选取

1）最小屈服强度σs的选取参考GB50251-2015中表5.1.2.

2）输气管道采用的钢管符合GB50251-2015中第5.2.2条规定时，焊缝系数φ值应取1.0.

3）强度设计系数F的选取参考GB50251-2015中表4.2.3和表4.2.4.

4）当温度小于120℃时，温度折减系数t值应取1.0.

3.直管壁厚选取原则异同

国内外油气管道站场直管壁厚选取原则的异同见表2：

4.结论

本文通过对国内外油气管道站场直管壁厚计算公式和参数选取的对比分析，阐述了直管壁厚计算公式和参数选取的差异，但是计算结果都符合设计规范要求，只是国外油气管道站场直管壁厚计算和选取的结果相对国内比较保守，但二者计算的公式和参数的选取都是正确合理的。

参考文献

[1] ASME B31.3：2014工艺管道.

[2] API 5L ：2012 Specification for line pipe.