第34卷第2期
UTILITY|公用工程
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再论高压大口径管件的设计计算方法
张有渝熊皓傅贺平
中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041
摘要：中国天然气长输管道工程阀室和站场用国产高压大口径管件，由于采用数学分析法导致大壁厚管件质量难于得到保证，而进口管件采用验证试验法计算得到的壁厚较小，不存在管件制造装备和制造工艺上的难题，管件质量和安全性得到了保证。通过工程实例中进口与国产管件的对比，说明应采用验证试验法进行管件设计计算，提出采用验证试验法需依据的标准应以国外标准为宜，并论述了采用管件验证试验法计算壁厚的相关技术间题，包括规范结构型式与尺寸，和规定制造工艺规范。
关键词：管件；工程实例；设计计算；验证试验法 D0I:10. 3969 /j. issn. 1006 5539. 2016. 02. 020
0前言
自西气东输管道工程建设以来，中国天然气高压大口径长输管道得到了迅速发展，管道设计压力已经达到 12MPa，管径从DN1000(Φ1016mm）加大到DN1400（Φ1420mm），干线钢管材质普遍采用X80。虽然干线管道的钢管制造、施工组焊技术得到较好的发展(1-5)，但干线管道阀室、站场上大量使用的管件，特别是三通、弯头的制造工艺、装备和质量问题却长期未能得到解决。这主要是由于管件在内压作用下的应力分布较复杂，非均匀分布[6-})，与压力容器圆柱壳的薄膜理论(*-"完全不同，因此管件的计算在规范上就规定了两种设计方法。目前我国在管件的设计计算方法上，仍在采用与高压大口径长输管道不相匹配的，相对保守的数学分析法，导致高压大口径管件壁厚特别大。目前中国管件制造公司的装备和工艺无法保证管件质量，但是这个间题在国外高压大口径管件的设计计算和制造上却已经得到了很好的解决，这就是放弃管件计算的数学分析法，采用验证试验法进行管件的设计计算。笔者曾就此间题进行过专门论述【0。但是据了解，管件的设计计算方
收稿日期：201602-19
基金项目：西气东输三线天然气管道工程（S2011-270）
法并未得到很好的改变，因此高压大口径管件，特别是拔制三通的质量尚有待进一步提高。现就此相关问题作进一步的探讨。
1工程实例对比
在某长输管道工程中，曾经进口了国外某管件公司设计和制造的高压大口径管件，采用的技术标准为当时的美国管件标准MSSSP-75-1998《优质钢制对焊管件技术规范》{")，管件材质为该标准规定的管件钢 09 法，当时主要进口的是三通、弯头。部分进口三通和弯头的设计参数、规格、壁厚与材质分别见表1和表2。
为了便于对比由于管件设计计算方法的不同所导致的管件壁厚差异，现将国内某长输管道工程用国产管件中部分规格的三通和弯头的规格、壁厚与材质分别列于表3 和表4。管件设计执行的标准是该工程的技术规格书和 MSSSP-75-1998《优质钢制对焊管件技术规范》[】，管件材质为APISpec5L-2000《管线钢管规范》（第42 版）[12]规定的X70和X60，管件设计计算方法是数学分析
作者简介：张有渝（1941-），男，江苏连云港人，教授级高工，主要从事石油化工压力容器和石油天然气压力管道设备及管
件、油罐设计、审核、审定及标准编制工作。万方数据