6.5.1無折邊的非標準異徑管(圖6.5.1)的設(shè)計,應(yīng)符合下列規(guī)定:
6.5.1.1 無折邊的異徑管可采用鋼板卷焊,對偏心異徑管的焊縫宜位于圖6.5.1(b)所示的位置。

圖6.5.1無折邊的異徑管
6.5.1.2無折邊異徑管的設(shè)計壓力,應(yīng)符合本規(guī)范第5.4.2條第5.4.2.6款的規(guī)定。
6.5.1.3同心異徑管,斜邊與軸線的夾角β不宜大于15°。偏心異徑管斜邊與端部軸線的夾角β不宜大于30°。
6.5.2受內(nèi)壓無折邊異徑管的厚度,應(yīng)按下列規(guī)定確定:
6.5.2.1應(yīng)按設(shè)定的斜邊與軸線的夾角β,以下列三個公式計算異徑管各部的厚度,選其厚度最大值。

式中 tLC——異徑管錐部計算厚度(mm);
tLL——異徑管大端計算厚度(mm);
tLS——異徑管小端計算厚度(mm);
P——設(shè)計壓力(MPa);
DOL——異徑管大端外徑(mm);
DOS——異徑管小端外徑(mm);
β——異徑管斜邊與軸線的夾角(°);
DiL——異徑管大端內(nèi)徑(mm);
DiS——異徑管小端內(nèi)徑(mm);
QL——異徑管大端與直管連接的應(yīng)力增值系數(shù),(圖6.5.2-1);
QS——異徑管小端與直管連接的應(yīng)力增值系數(shù),(圖6.5.2-2)。

圖6.5.2-1 異徑管大端與圓筒連接處QL值圖
注:曲線系按最大應(yīng)力強度(主要為軸向彎曲應(yīng)力)繪制,控制值為3[σ]t。

圖6.5.2-2 異徑管小端與圓筒連接處的QS值圖
注:曲線系按連接處每側(cè)0.25
范圍內(nèi)的薄膜應(yīng)力強度(由平均環(huán)向拉應(yīng)力和平均徑向壓應(yīng)力計算所得)繪制,控制值為1.1[σ]t。
6.5.2.2異徑管厚度的選?。?br />
(1)當計算的厚度最大值小于或等于大端連接的直管有效厚度tse時,異徑管的名義厚度可取與直管相同的名義厚度。
(2)當計算的厚度最大值大于大端連接的直管有效厚度tse時,應(yīng)按下述要求處理:
管道布置允許減小斜邊與軸線的夾角β時,可重新計算;
不能改小斜邊與軸線的夾角β時,可采用本條第6.5.2.1款計算的厚度最大值,并采用本規(guī)范第6.5.1條圖6.5.1(c)的結(jié)構(gòu),該異徑管應(yīng)在兩端增加直管的加強段。
(3)異徑管名義厚度tL應(yīng)為計算厚度、厚度附加量C及材料厚度圓整值之和。
6.5.2.3直管加強段的長度,應(yīng)按下列計算確定:

式中 LSL——與異徑管大端連接的直管加強段的長度(mm);
LSS——與異徑管小端連接的直管加強段的長度(mm)。
6.5.3承受外壓的異徑管厚度及加強要求,應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB 150的規(guī)定。
條文說明
6.5 非標準異徑管
6.5.1無折邊形式的異徑管與標準異徑管不同,即其兩端無過渡圓弧而直接與直管焊接的形式,是在壓力較低,錐角較小的條件下經(jīng)常用到的。本規(guī)范僅給出這種形式的耐壓強度設(shè)計的規(guī)定,對需用帶折邊異徑管而標準中又不包括的情況時,可按現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB 150有關(guān)條款的規(guī)定進行設(shè)計。
在無折邊異徑管與直管連接處,由于結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性,在內(nèi)壓作用下該處必然產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力,異徑管的斜邊與軸線的夾角β越大,局部應(yīng)力也越大,β角超過30°時,局部應(yīng)力過大,結(jié)構(gòu)不合理,因此規(guī)定β角不宜大于30°。有時即使未超過30°,也可能出現(xiàn)較大局部應(yīng)力,因此需要加強。
6.5.2根據(jù)彈性薄殼理論分析結(jié)果,在異徑管大端與直管連接處的應(yīng)力狀況中,薄膜應(yīng)力已不是主要控制因素,軸向彎曲應(yīng)力是其主要控制因素,軸向彎曲應(yīng)力在該部位屬于二次應(yīng)力范疇,故應(yīng)力極限取設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力[σ]t的3倍。這就是本規(guī)范中圖6.5.2-1的控制值。在異徑管小端與直管連接處的應(yīng)力狀況則主要為平均周向拉應(yīng)力與平均徑向壓應(yīng)力,在應(yīng)力分類中屬局部薄膜應(yīng)力范疇,其應(yīng)力極限可取設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力[σ]t的1.5倍,然而由于此處局部薄膜應(yīng)力有可能超出通常殼體邊緣效應(yīng)的分布范圍,從而超出局部薄膜應(yīng)力的范疇。為安全起見,取設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力[σ]t的1.1倍。這就是本規(guī)范圖6.5.2-2中的控制值。
關(guān)于與直管連接處兩側(cè)加強段的計算規(guī)定和曲線均符合現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB 150的規(guī)定。
對于偏心異徑管在上述的GB 150標準中并未明確規(guī)定?!禔SME鍋爐及壓力容器規(guī)范》是給出非對稱型的異徑管,即斜邊與軸線的夾角β不等的情況的設(shè)計規(guī)定,并規(guī)定β角不等時,以大的β角代入計算式進行計算。其極端情況即小β角為零度,這就是本標準所述的偏心異徑管。


住宅設(shè)計規(guī)范 GB50096
電動汽車充電站設(shè)計規(guī)
