工业金属管道设计规范 GB50316-2000：6.4支管连接的补强

6.4.1焊接支管的补强计算应符合下列规定：
6.4.1.1支管轴线与主管轴线斜交的结构型式(图6.4.1)，图中支管轴线与主管轴线的夹角α₁用于45°～90°。主管为焊接管时，焊缝应位于主管的斜下方。

图6.4.1支管连接的补强

6.4.1.2主管开孔的补强计算。
(1)主管开孔需补强的面积A，应按式(6.4.1-1)确定：

(2)开孔补强有效范围的计算：

取以上两者中之小者
式中 T_t——主管计算厚度(mm)；
A——主管开孔削弱所需的补强面积(mm²)；
α₁——支管轴线与主管轴线的夹角(°)；
d_o——支管名义外径(mm)；
d₁——扣除厚度附加量后主管上斜开孔的长径(mm)；
d——扣除厚度附加量后支管内径(mm)；
C_1t——支管厚度减薄(负偏差)的附加量(mm)；
C_1m——主管厚度减薄(负偏差)的附加量(mm)；
C₂——腐蚀或磨蚀附加量(mm)；
t_r——补强板名义厚度(mm)；
B——补强区有效宽度(mm)；
T_tn——主管名义厚度(mm)；
t_tn——支管名义厚度(mm)；
h₁——主管外侧法向补强的有效高度(mm)。
(3)各补强面积按下列公式计算，如有加筋板时，不应计入补强面积内。

(4)补强面积计算结果应符合下式规定：

式中 A₁——补强范围内主管承受内、外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积(mm²)；
A₂——补强范围内支管承受内、外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积(mm²)；
A₃——补强范围内的角焊缝面积(mm²)；
A₄——补强范围内另加补强件的面积(mm²)；
t_t——支管计算厚度(mm)；
C_1r——补强板厚度减薄(负偏差)的附加量(mm)；
D_r——补强板的外径(mm)；
ƒ_r——补强板材料与主管材料的许用应力比；
[σ]^t_RP——在设计温度下补强板材料的许用应力(MPa)；
[σ]^t_M——在设计温度下主管材料的许用应力(MPa)。
6.4.2主管上多支管的补强应符合下列规定：
6.4.2.1当主管上任意两个或两个以上相邻开孔的中心距小于相邻两孔平均直径的2倍，其补强范围重叠时(图6.4.2)，此两个或两个以上的开孔必须按本规范第6.4.1条规定进行补强计算，并采用联合补强方式进行补强。

图6.4.2多个开孔的补强

6.4.2.2采用联合补强时，总补强面积不应小于各孔单独补强所需补强面积之和。置于两相邻孔之间的补强面积至少应等于各孔所需补强面积之和的50％，且此两相邻孔中心距至少应等于两开孔平均直径的1.5倍。
6.4.2.3在计算补强面积时，任何部分截面不得重复计入。
6.4.3挤压引出支管的补强应符合下列规定：
6.4.3.1挤压引出支管包括曲率半径在内应采用一个或多个压模直接在主管上挤压形成。
6.4.3.2支管的轴线必须与主管轴线正交，且在主管表面以上的挤压引出支管高度h_x应等于或大于在主管和支管轴线的平面内，外轮廓转角处的曲率半径r_x。
6.4.3.3在主管和支管轴线的平面内，外轮廓转角处曲率半径r_x与支管名义外径d_o有关，并应符合下列规定：
(1)r_x最小值：r_x取0.05d_o或38mm的较小值。
(2)r_x最大值：当d_o＜DN200时，r_x不应大于32mm；
当d_o≥DN200时，r_x不应大于0.1d_o＋13mm。
(3)当外轮廓由多个半径组成时，上述(1)和(2)的要求适用以一个与45°圆弧过渡连接的最佳配合半径为最大半径。
6.4.3.4 本条不适用于用补强圈、垫板或鞍形板等各种另加补强零件的管口。
6.4.3.5补强计算应符合图6.4.3及以下规定：
(1)补强有效范围。

式中 B——补强区有效宽度(mm)；
h₂——支管有效补强高度(mm)；
d_o——支管名义外径(mm)；
t_X——除去厚度附加量后，在主管外表面处挤压引出支管的有效厚度(mm)；
d_X——除去厚度附加量后挤压引出支管的内径(mm)。

图6.4.3挤压引出支管型式

注：本图对第6.4.3条中采用的符号作了图示，但不表示完整的详图或可取的结构方案。
(2)需要的补强面积A。

式中 K₃——挤压引出支管补强系数；
当d_o/D_o＞0．6，K₃＝1.0
当0．15＜d_o/D_o≤0．6时，K₃＝0．6＋2(d_o/D_o)/3
当d_o/D_o≤0．15时，K₃＝0.7。
(3)可利用的补强面积。

式中 A₁——补强范围内，主管承受内、外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积(mm²)；
A₂——补强范围内，支管承受内、外压所需计算厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积(mm²)；
A₅——补强范围内，挤压引出支管上承受内、外压所需的厚度和厚度附加量两者之外的多余金属面积(mm²)；
r_x——在主管和支管轴线的平面内，外轮廓转角处的曲率半径(mm)。
(4)补强面积计算结果应符合下式的规定：

6.4.4 当多个挤压引出支管中任意两相邻孔的中心距小于该相邻两孔平均直径的2倍时，其补强规定与本规范第6.4.2条规定相同。但补强计算应符合本规范第6.4.3条的规定。
6.4.5其他支管连接件补强的要求应符合下列规定：
6.4.5.1半管接头的公称直径小于或等于50mm和主管公称直径的1/4，且设计压力小于或等于10MPa时，在接头端部处厚度大于或等于表6.4.5-1的厚度t，并符合图5.4.4-2的形式时，可免做补强计算。

表6.4.5-1半管接头端部厚度(mm)

6.4.5.2选用对焊支管台、螺纹支管台及承插焊支管台(图5.4.4-3)，应按设计压力-温度参数条件整体补强。对焊支管台的端部厚度，应等于支管的厚度。
6.4.5.3设计温度低于或等于400℃及设计压力小于或等于7.1MPa的工况下，可以使用插入式支管台(图6.4.5)，当其公称直径小于或等于50mm及尺寸t_w符合表6.4.5-2时，可免做补强计算。

图6.4.5插入式支管台

表6.4.5-2插入式支管台的尺寸t_w(mm)

条文说明