ASME B31.3是过程管道工程的圣经，每个管道工程师都应该经常使用这个代码来提高自己的知识。但是研究类似于B31.3的代码既费时又困难，因为内容一点也不有趣。而且时不时地，它会说引用代码的其他点，这将激怒你。但是，每个管道工程师都应该从中学到一些基本点。以下文献将试图从代码中指出11个基本和有用的要点，每个管道工程师都必须了解这些要点。
1.亚博竞彩群ASME B31.3的范围是什么?亚博竞彩群它包括什么，不包括什么?
答:《过程管道规范》ASME B31.3通常适用于炼油厂的管道系统;化工、石化、制药、造纸、纺织、矿石加工、陆上和海上石油天然气生产设施;半导体、低温植物;食品、饮料加工设施;及相关加工厂和码头。ASME B31.3规定了输送以下流体的管道系统的设计、制造、安装、测试、检验、装配和材料要求:
- 石油产品
- 原料、中间体和成品化学品。
- 制冷剂
- 气体，蒸汽，空气，水
- 流态化固体膨胀
- 低温液体
成套设备管道设计也包括在B31.3规范中。
工艺管道规范ASME B31.3通常不包括以下内容:
- 设计用于内部压力表压力为零或以上但小于105 kPa (15 psi)的管道系统，前提是所处理的流体不易燃，无毒，不损害人体组织，如3002所定义，其设计温度为−29°C(−20°F)至186°C(366°F)。
- 电力锅炉和电力系统管道符合ASME B31.1标准
- 燃烧加热器内部管道。
- 压力容器、热交换器、泵、压缩机和其他流体处理或处理设备，包括内部管道和外部管道的连接。
或者，参考以下附图(图300.1.1来自代码ASME B31.3)
2.亚博竞彩群在设计管道系统时必须考虑哪些干扰参数?
答:管道系统必须坚固(不应失效)抵御以下主要影响:
- 设计压力和温度:每个组件的厚度必须足以承受最严峻的温度和压力组合。
- 环境效应，如冷却导致的压力降低、流体膨胀效应、水分凝结的可能性、大气结冰、环境温度低导致的结冰等。
- 动力效应，如外部或内部意外条件产生的冲击力、风力、地震力、振动、放电(安全阀)反作用力、循环效应等。
- 元件自重包括绝缘、刚体重量随其输送的介质。
- 由于自由位移的阻力或由于热梯度(热弯曲效应)等引起的热胀冷缩效应。
- 管道支撑或连接设备等的移动。
3.如何计算碳钢管的许用应力?
答:除螺栓材料、铸铁和可锻铸铁外，任何材料的材料许用应力均为以下最小值:
- 最高温度下抗拉强度的三分之一。
- 最高温度下屈服强度的三分之二。
- 对于具有相似应力-应变行为的奥氏体不锈钢和镍合金，屈服强度的三分之二较低，温度屈服强度的90%。
- 蠕变速率为0.01% / 1000 h时，平均应力的100%
- 温度为815℃及以下100000 h时平均破裂应力的67%。
- 对于高于815°C(1500°F)的温度，(100 × Favg)%为100000小时结束时的平均破裂应力。Favg由100000小时的log时间到破裂与log应力图的斜率n确定，使得log Favg = 1/n。Favg不得超过0.67。
- 100000 h结束时破裂最小应力的80%
- 对于结构级材料，其基本许用应力应为上述(1)至(7)确定的最低值的0.92倍。
4.亚博竞彩群根据ASME b31.3，持续、偶尔和膨胀应力的允许值是多少?
答:计算持续应力(Sl) <h(最高温度下的基本许用应力)计算包括持续应力< 1.33 S的偶然应力h计算膨胀应力< SA = f [1.25(Sc+ Sh)−sl]式中f =应力范围因子，Sc=最低金属温度和S下的基本许用应力l=计算的持续应力。持续的压力(Sl)的计算公式如下:
在这里,
- 我我=持续面内力矩指数。由于缺乏更多适用的数据，我我取0.75i的大者我或1.00。
- 我o=持续面外力矩指数。由于缺乏更多适用的数据，我o取0.75i的大者o或1.00。
- 米我=持续载荷引起的平面内力矩，例如压力和重量
- 米o=由于持续载荷(如压力和重量)而产生的平面外力矩
- Z=持续截面模量
- 我t=持续扭转力矩指数。由于没有更多适用的数据，取1.00。
- 米t由持续载荷(如压力和重量)引起的扭转力矩
- 一个p=管道截面积，考虑管道公称尺寸减去余量;
- F一个=由持续载荷引起的纵向力，例如压力和重量
- 我一个=持续纵向力指数。由于缺乏更多适用的数据，我一个取为1.00。
5.亚博竞彩群对于一根10英寸的碳钢(106级B级)管道，在设计压力为15bar，设计温度为250摄氏度的流体中，计算管道厚度的步骤是什么?
答:内部设计压力(P)对应的管道厚度(t)由下式计算。
在这里,
- D=管道外径，从管道制造商标准中获取管径。
- S=设计温度下的应力值，参见表A-1
- E=质量因子，来自代码表A-1A或A-1B
- W=焊接接头强度折减系数来自规范
- Y=来自代码表304.1.1用上面的公式计算压力设计厚度，t。
现在将机械余量(螺纹或槽深度)加上腐蚀和侵蚀余量(如果有的话)与t加起来，得到所需的最小厚度tm。
接下来，将轧机公差与此值相加，得到计算出的管壁厚度。对于无缝管，轧机公差为公差下的12.5%。所以计算出的管道厚度为t米/ (1 - 0.125) = t米/ 0.875。
现在接受可用的管道厚度(基于下一个最近的更高的管道时间表)，只是高于制造商标准厚度表的计算值。
6.工艺管道可提供多少种流体服务?
答:在工艺管道行业可提供以下流体服务。
- D类流体服务:不易燃、无毒、对人体组织无损伤，设计压力不超过150psig (1035kPa)，设计温度从-20华氏度到366华氏度。
- M类流体服务:适用以下两个条件的流动服务:
- 剧毒液体，即使在立即采取恢复措施的情况下，一次暴露于泄漏引起的极少量液体，也会对呼吸或身体接触的人造成严重的不可逆伤害。
- 在考虑了管道设计、经验、使用条件和位置后，业主确定普通流体服务的要求不足以提供保护人员免受暴露所必需的泄漏密封性。
- 高温流体服务:管道金属温度持续等于或大于T的流体应用cr(Tcr=温度25°C(50°F)以下的温度识别时间相关的属性开始)。
- 正常流体服务:属于本规范所涵盖的大多数管道的流体服务，即不受D类、M类、高温、高压或高纯度流体服务规则的约束。
- 高压流体服务:业主指定使用第九章的管道设计和施工的流体服务。
- 高纯度流体服务:一种不稳定的服务，需要使用本规范其他地方未涉及的其他制造、检查、检查和测试方法，目的是产生可控的清洁水平。因此，该术语适用于高纯度、超高纯度、卫生或无菌等用途的管道系统。
7.亚博竞彩群SIF这个术语是什么意思?
答:应力增强因子(SIF)是管道部件(如三通、弯头)局部弯曲或扭转应力的增强因子，其值大于或等于1.0。它的值取决于组件的几何形状。ASME B31.3附录D，直到2018年版，用于提供计算SIF值的公式，该公式在下图中再现。然而，从ASME B31.3版2020年起，附录D从代码中删除，代码现在建议使用ASME B31J或FEA计算来找到应力强化因子的值。
8.你觉得什么时候管道系统不需要正式的应力分析?
答:如果满足以下3个标准中的任何一个，就不需要进行正式的管道应力分析:
- 如果系统复制或替换而无重大变化，则系统运行记录良好(成功运行10年以上，无重大故障)。
- 通过与先前分析的系统比较，可以很容易地判断该系统是否足够。
- 如果系统大小均匀，固定点不超过两个，没有中间约束，并且在以下经验方程的限制范围内:
这里，D =管子的外径，mm (in.)Ea = 21°C(70°F)时的参考弹性模量，MPa (ksi) K1 = 208 000 SA/Ea， (mm/m)2 = 30 SA/Ea， (in./ft)2 L =锚杆间管道发育长度，m (ft) SA =允许位移应力范围U =锚杆距离，锚杆间直线，m (ft) y =管道系统吸收的总位移应变合力，mm (in.)
9.如何计算管道系统的位移(膨胀)应力范围?
答:膨胀应力范围(SE)，通常使用Caesar II、Start-Prof、Rohr-II或AutoPIPE等软件进行复杂管道系统的计算。然而，同样可以用下面的代码方程来计算:
在这里
一个p=管道截面积
F一个=在任意两种条件之间因位移应变而产生的轴向力的范围
我一个=轴向应力增强因子。在缺乏更多适用数据的情况下，i一个=1.0的弯头，管弯，和人字弯(单，紧密间隔，宽间隔)，和I一个=我o
我t=扭转应力增强因子。
米t=所评估的任意两个条件之间的扭转力矩范围。
年代一个=位移应变引起的轴向应力范围= (i一个X F一个) /p
年代b=位移应变引起的合成弯曲应力范围。
年代t=扭转应力范围= (itX Mt) / 2 z
Z =管道截面模量
我我=面内应力增强因子
我o=平面外应力增强因子
米我=面内弯矩
米o=面外弯矩
10.亚博竞彩群你说的“冷泉”是什么意思?
答:冷弹簧是在装配过程中有意施加到管道系统上的初始变形，以产生所需的初始位移和应力。冷泉是有益的，因为它可以在初始和极端位移条件下平衡应力的大小。
当冷弹簧应用得当时，在初始操作期间过度紧张的可能性就会降低;因此，特别推荐用于延展性有限的管道材料。在初始操作期间，与安装尺寸的偏差也较小，因此衣架不会偏离原始设置太远。
然而，现在大多数EPC组织在分析任何系统时都不喜欢使用Cold Spring。
11.如何确定管道分支连接是否需要加固?
答:当在任何父管道中进行分支连接时，管道连接会因在其中进行的开口而减弱。因此要求开孔后的壁厚必须充分超过所需的厚度以承受压力。这一要求是通过计算所需的钢筋面积(A1)和可用的钢筋面积(A2+A3+A4)来检查的，如果可用的面积大于所需的面积，则不需要钢筋。否则，需要添加额外的加固。下面列出了计算所需面积和可用面积的方程，供您从代码中获取信息。请参阅所使用的符号代码:
还有一些关于压力面试的问题。
请澄清我的以下疑问
1)提供的维持方程与我学到的有点不同(PD/4t+M/Z+F/A)。亚博竞彩群但是在你的方程中，你没有考虑纵向应力，而是考虑了扭转应力。请给我解释一下。
2)膨胀应力方程中需修正扭转应力
如果我说错了，请指正
问候
阿伦
关于你的困惑:
我建议您阅读最新版本的ASME b31.3规范。Caesar曾经按照您的方程计算压力，因为在早期版本的代码中没有可用的代码方程。但现在b31.3提供了计算持续应力的方程。
在最新版本的规范中，膨胀应力计算中也包含了扭转项。
谢谢你阅读我的博客。请您订阅您的电子邮件，以获得关于我的任何帖子的即时更新。
感谢您的快速回复....澄清我的疑惑
我对你的答复很满意。
1)我仍然很困惑，为什么他们没有在新方程中使用纵向应力Pd/4t ?
2)在以前的版本中也将扭转应力视为膨胀应力
根号下Sb2 +4St2..............在your equation 4st2 have changed to 2st2 .,..this also new changes in new version?
提前谢谢你
阿伦
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根据规范，与主应力相比，更高的允许二次应力极限的额外余量是从哪里推导出来的?
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顺便说一下，我有一个疑问。管道行业的保险是如何办理的?指的是工艺管道工厂是否在任何类型的保险范围内。如果是这样，那是怎么回事?
我在哪里可以找到有关安装安全阀的信息?为了证明这一点，一个人的减压口至少要和入口一样大。
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“剪切中的许用应力应是基本允许应力的0.8倍”，第302.3.1 (b)条是B31.3中对剪切考虑的唯一极限
我想问你的第二件事是，这个陈述的意思是(有Fx和Fy剪切分量)Fx <= 0.8 Sh, Fy <= 0.8 Sh，或者if是合力<= 0.8 Sh。
在第一种情况下，我将有剪切Fx和Fy的单一值，用作与剪切相关的允许最大力。
B31.3强调的Shear还有其他限制吗?
问候
洛伦佐
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我正在设计一行空白(6″1500#)在一行2600 psi的压力和260 F的温度。选用的材料为A516 Gr.70。当我试图用ASME B31.3第304.5.3段计算毛坯厚度时，我遇到了一些问题。有人能解出来吗?问题是
1.E，quality factor is not available for A516 in table A-1A/B
2.年代，stress value for A516 Gr.70 is available in 4 rows, so which one should select. if the temperature mentioned there (100,200 &300) is degree Celsius or Fahrenheit.
3.W，焊接接头系数要求302.3.5(e)，其中e没有标注，如何选择
请帮我整理一下。
如何用标准计算锅炉的宽度和厚度?
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嗨，设计压力是330巴，因此ASME第VIII节div 2适用。但是，我们可以用ASME B31.3代替ASME Section VIII div 2吗?请根据设计压力建议何时使用哪个代码?谢谢
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