最小设计金属温度(MDMT)和冲击试验

最小设计金属温度或MDMT是具有规定材料和厚度可承受的管道系统的最低温度。在寒冷地区设计管道系统(设备)的同时,环境温度大幅下降或管道系统携带低温液体,MDMT是一个关键因素。考虑到金属对脆性失效的抵抗力,MDMT是该厚度的最低允许金属温度。

设计人员应验证材料适用于整个工作温度范围内的服务(最大和最小的温度)。 ASME B31.3代码的表A-1和表A-1M包含最小设计金属温度,这些金属温度通常适合于没有冲击测试。参见图1.如图1所示的少量碳钢管材料的最小设计温度。

MDMT碳钢管和管
图1:碳钢管和管MDMT

用于碳钢的MDMT在-29℃。那是什么意思?我们可以在那个温度下方使用它吗?

低于-29℃,延性碳钢开始转化为脆性材料。因此,由于脆性碳钢可以轻松失败灾难性,因此根据代码的影响试验要求。但是,该代码提供了一些规则,以便在下面提供的最小设计金属温度以下使用此类材料:

在没有影响测试的情况下使用MDMT以下材料的规则

在达-29°C(-20°F)建立了在设计最小温度下的材料在-29°C(-20°F)中的使用。 323.2.2和其他影响测试要求。对于最小温度柱中具有字母指定的碳钢,使用ASME B 31.3(在图2中再现)的图323.2.2a中的曲线。 MDMT取决于标称厚度。

MDMT与标称厚度
图2:MDMT与标称厚度

如果设计最小温度比MDMT的计算值温暖,则不需要对基底金属的冲击测试。

但是,对于钢,如果应力比“R”323.2.2(B)为0.3或更小,则不需要冲击测试,并且设计最小温度是较温暖的
比或等于-104°C(-155°F),如果满足323.2.2(c)规则,则可以使用温度降温:

(1)管道不在升高的温度流体服务中。
(2)由冲击载荷,热弯曲和不同金属之间的差异膨胀引起的局部应力(例如,奥氏体焊接到铁素体)的局部应力小于条件下基本允许应力的10%
在考虑中。
(3)管道从维护负载维护,例如,使用小钻阀上的阀门轮扳手。

此外,碳,低合金和中间合金钢材料(包括焊缝)尚未通过冲击试验授权,表A-1,表A-1M或图323.2.2a的最低温度可能
通过如图323.2.2b,如果满足323.2.2(c)规则,则减少到-48°C(-55°F)的温度低于-48°C(-55°F)。

根据应力比降温计算
图3:根据应力比降温计算

什么是压力比,r?

应力比“R”计算为下面的最大值:

  • 从所有操作模式和基于力的装载量,我们计算最大额定值r

MT% - 磨削耐受性,C - 腐蚀余量,S - 允许应力

  • 从所有操作模式的力 - 基于力的装载(Force +位移)被基于加载的装载,我们计算了r的最大值

启动 - 教授如何照顾MDMT?

最新版本的专业PASS / Start-Prof软件包括如果需要发生冲击测试,则可以自动检查。

首先,PASS / START-PROF具有一种材料数据库,包括所有材料的最小金属温度。对于最小温度中具有字母指定的碳钢,通过/启动 - 根据图323.2.2a自动计算最小金属温度。

MDMT考虑开始 - 教授
图4:启动 - 教授中的MDMT考虑

第二,软件自动计算管道系统的所有操作模式的“R”值。并有特殊选择 使用MDMT允许减少“ 在项目设置中以验证是否允许温度降低,如图5所示

使用MDMT允许减少开始 - 教授
图5:使用MDMT允许减少开始 - 教授

第三,对于系统中的每个管元件,软件确定是否需要根据先前描述的323.2.2(a),(b),(d),(e),(f),( g),(h),(i),(j)asme b31.3-2018。结果显示在特殊MDMT表中,如图6所示:

MDMT导致启动 - 教授
图6:MDMT导致启动教授
检查MDMT输出
图7:检查MDMT输出

分析后,如果从所有操作模式的最小设计或环境温度较低,则计算的MDMT值,打印“冲击测试”要求记录。否则,结果只是为了进一步显示“确定”。

为避免冲击测试,应对临界管道系统元件尽可能低,应力分配“R”值。为此,您需要通过为管道系统添加更多的支持或灵活性,在通过/启动 - 教授中创建管道应力分析模型,并降低持续和运行的应力。

有关新现代管应力分析软件通行证/启动 - 您可以从中学习的更多信息 资源网页.

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Alex Matveev.

Alex Matveev.是管道应力分析代码GOST 32388-2013工艺管道的作者之一,以及GOST 55596-2013区域供热网络。他也是开发人员之一 通过/启动 - 教授 自1965年以来开发的软件,在俄罗斯和独联体国家的95%的过程,电力,区供暖,天然气和石油运输设计公司中使用;它是该地区的行业标准。 他是通过/开始 - 专业管道应力分析软件开发团队的负责人。此外,他为他们的软件的用户提供了技术支持和培训,该软件的数字已经3000多,自1965年以来,在2017年的几个国家的工业标准,2017年翻译成英文,从国内市场出来,并开始销售自2018年以来的国际市场。

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