管道水压试验压力计算

2022-02-25

标准的说法

(一)GB/T20801.5-2020标准9.1.3第b条：内压管道系统中任何一点的液压试验压力均应按下述规定：

１）不得低于１.5倍设计压力；

２）设计温度高于试验温度时，试验压力应不小于式(1)的计算值：

PT＝１.5pS1/S2……(１)

式中：PT —试验压力，单位为兆帕（MPa）；p—设计压力，单位为兆帕（MPa）；S1—试验温度下，管子许用应力，单位为兆帕（MPa）；S2—设计温度下，管子许用应力，单位为兆帕（MPa）。

（二）GB/T50316-2000(2008)第11.5.3规定：

试验条件下组成件的周向应力不得超过11.5.3-2和11.5.3-3的规定。如超过时，应降低试验压力。周向应力按下式计算：

注：此条的目的是控制试验压力产生的管道内应力不使材料产生屈服（不产生破坏隐患）。不同规范对此规定略有不同。GB50235的规定是不超过0.9（0.8）倍屈服强度，GB/T20801.5的规定是不超过屈服强度。

举例

是的，只抄标准不是我们的作风。我们举个栗子。

假设有个管系，设计温度320℃，设计压力2MPa(以下皆为表压)，材料GB3087-20，219×10。计算如下：

第一步，我们假定试验温度为20℃（取你水压试验时的环境温度，若不可得，取20℃也没关系。因为低碳钢在200℃以下，材料许用应力是一个定值），则此时，查GB20801.2附录A,[σ]T取137MPa。

第二步，查GB20801.2附录A,300℃时，GB3087-20许用应力为114MPa，350℃时，GB3087-20许用应力为109MPa,则320℃时，GB3087-20的许用应力[σ]t为114-[(114-109)/50]x20=112MPa（插值法）。

第三步，PT=1.5X2X137/112=3.67MPa。

第四步，复核条件a，[σ]T/[σ]t＜6.5，满足要求。

第五步，计算水压试验条件下管道内应力是否超过屈服强度，材料的屈服强度可查GB20801/GB50316/ASMEB31.3等标准。

参考上文的公式，计算出的试压条件下，管道的内应力约为38.4MPa，而GB3087-20的最小屈服强度为245MPa，水压试验条件下管道的内应力远小于材料的屈服强度，故该水压试验压力选择合适。若计算得到的管道水压试验条件下产生的管道内应力超过材料的屈服强度，则需要将水压试验试验压力降低至不超过材料屈服强度下的最大压力。