[發明專利]一種鋼結構管道及其制備和評價的方法

無效

• 申請號: 201110423064.9
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102494195A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 孫華;熊光華;吳良玉;陶銘鼎;劉四新;段健峰;高健翎
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: F16L9/02
• 分類號: F16L9/02;G01N33/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

1.一種鋼結構管道，其特征在于：它滿足以下條件：

T＝〔σ〕_t/(E×α)≥t；

式中：

T為鋼結構管道材料臨界許用溫差，單位為℃，

〔σ〕_t為鋼結構管道服役溫度區間上限時的材料安全許用應力，

t為鋼結構管道服役環境的實際溫差，單位為℃，

E為鋼結構管道材料的彈性模量，

α為鋼結構管道材料的線膨脹系數。

2.如權利要求1所述的鋼結構管道，其特征在于：它還滿足以下條件：

σ_Z＝σ₁+σ₃≤〔σ〕_t、

σ_J＝σ₂≤〔σ〕_t；

式中：

σ₁＝P×D/(4×S×φ)，

σ₂＝P×D/(2×S×φ)，

σ₃＝E×t×α，

σ_Z為鋼結構管道的軸向應力，

σ_J為鋼結構管道的徑向應力，

P為服役時鋼結構管道內部流體的最大壓強，

D為鋼結構管道的內徑，

S為鋼結構管道的壁厚，

φ為鋼結構管道的焊縫比強度系數，φ的取值范圍為0.6-0.95。

3.如權利要求1或2所述的鋼結構管道，其特征在于：

〔σ〕_t＝σ_b/n_b，；

σ_b為鋼結構管道服役溫度區間上限時材料的抗拉強度；

n_b為鋼結構管道材料抗拉強度為基準的安全系數。

4.一種鋼結構管道的制備方法，其特征在于：它包括如下步驟：

步驟一、選擇鋼管的步驟；

步驟二、確定步驟一選擇的鋼管是否滿足以下條件的步驟：

T＝〔σ〕_t/(E×α)≥t；

式中：

T為鋼結構管道材料臨界許用溫差，單位為℃，

〔σ〕_t為鋼結構管道服役溫度區間上限時的材料安全許用應力；

t為鋼結構管道服役環境的實際溫差，單位為℃，

E為鋼結構管道材料的彈性模量，

α為鋼結構管道材料的線膨脹系數；

步驟三、步驟二的結果為：是，進行下一步驟，

或，

步驟二的結果為：否，返回步驟一；

步驟四、使用步驟一選擇的鋼管制備鋼結構管道的步驟。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：步驟二中的條件還包括：

σ_Z＝σ₁+σ₃≤〔σ〕_t、

σ_J＝σ₂≤〔σ〕_t；

式中：

σ₁＝P×D/(4×S×φ)，

σ₂＝P×D/(2×S×φ)，

σ₃＝E×t×α，

σ_Z為鋼結構管道的軸向應力，

σ_J為鋼結構管道的徑向應力，

P為服役時鋼結構管道內部流體的最大壓強；

D為鋼結構管道的內徑；

S為鋼結構管道的壁厚；

φ為鋼結構管道的焊縫比強度系數，φ的取值范圍為0.6-0.95。

6.如權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于：

〔σ〕t＝σ_b/n_b，；

σ_b為鋼結構管道服役溫度區間上限時材料的抗拉強度，

n_b為鋼結構管道材料抗拉強度為基準的安全系數。