Read 27519.pdf text version

ASME B31.1-2010

(Revision of ASME B31.1-2007)

Power Piping

ASME Code for Pressure Piping, B31

A N A M E R I C A N N AT I O N A L S TA N D A R D

Three Park Avenue · New York, NY · 10016 USA

CONTENTS

Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Committee Roster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary of Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chapter I 100 Chapter II Part 1 101 102 Part 2 103 104 Part 3 105 106 107 108 Part 4 110 111 112 113 114 115 116 117 118 Part 5 119 120 121 Part 6 122 Chapter III 123 124 125 Chapter IV 126 Chapter V 127 128 129 130 131 Scope and Definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conditions and Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pressure Design of Piping Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Criteria for Pressure Design of Piping Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pressure Design of Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Selection and Limitations of Piping Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fittings, Bends, and Intersections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pipe Flanges, Blanks, Flange Facings, Gaskets, and Bolting . . . . . . . . . . . . . Selection and Limitations of Piping Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Piping Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Welded Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flanged Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expanded or Rolled Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Threaded Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flared, Flareless, and Compression Joints, and Unions . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bell End Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brazed and Soldered Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sleeve Coupled and Other Proprietary Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expansion, Flexibility, and Pipe Supporting Element . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expansion and Flexibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Loads on Pipe Supporting Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design of Pipe Supporting Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Requirements Pertaining to Specific Piping Systems . . . . . . . . . . . . . Materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Limitations on Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Materials Applied to Miscellaneous Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Material Specifications and Standards for Standard and Nonstandard Piping Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fabrication, Assembly, and Erection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brazing and Soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bending and Forming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requirements for Fabricating and Attaching Pipe Supports . . . . . . . . . . . . . Welding Preheat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iii

vi vii xi xiii 1 1 12 12 12 13 19 19 19 33 33 34 35 36 37 37 37 37 37 42 42 43 43 43 43 43 46 47 50 50 65 65 66 68 69 69 77 77 88 89 90 90

132 133 135 Chapter VI 136 137 Chapter VII 138 139 140 141 Figures 100.1.2(A.1) 100.1.2(A.2)

Postweld Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stamping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inspection, Examination, and Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inspection and Examination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pressure Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operation and Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operation and Maintenance Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Condition Assessment of CPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CPS Records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Code Jurisdictional Limits for Piping -- An Example of Forced Flow Steam Generators With No Fixed Steam and Water Line . . . . . . . . . . . . . Code Jurisdictional Limits for Piping -- An Example of Steam Separator Type Forced Flow Steam Generators With No Fixed Steam and Water Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Code Jurisdictional Limits for Piping -- Drum-Type Boilers . . . . . . . . . . . . Code Jurisdictional Limits for Piping -- Spray-Type Desuperheater . . . . . Nomenclature for Pipe Bends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reinforcement of Branch Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reinforced Extruded Outlets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Types of Permanent Blanks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cross Section Resultant Moment Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typical Globe Valves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desuperheater Schematic Arrangement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Butt Welding of Piping Components With Internal Misalignment . . . . . . . Welding End Transition -- Maximum Envelope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fillet Weld Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Welding Details for Slip-On and Socket-Welding Flanges; Some Acceptable Types of Flange Attachment Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minimum Welding Dimensions Required for Socket Welding Components Other Than Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typical Welded Branch Connection Without Additional Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typical Welded Branch Connection With Additional Reinforcement . . . . . Typical Welded Angular Branch Connection Without Additional Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Some Acceptable Types of Welded Branch Attachment Details Showing Minimum Acceptable Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Some Acceptable Details for Integrally Reinforced Outlet Fittings . . . . . . . Typical Full Penetration Weld Branch Connections for NPS 3 and Smaller Half Couplings or Adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typical Partial Penetration Weld Branch Connection for NPS 2 and Smaller Fittings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typical Threaded Joints Using Straight Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Longitudinal Weld Joint Efficiency Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bend Thinning Allowance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maximum Severity Level for Casting Thickness 41/2 in. (114 mm) or Less . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maximum Severity Level for Casting Thickness Greater Than 41/2 in. (114 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iv

91 99 99 101 101 105 108 108 108 108 109

2

100.1.2(B) 100.1.2(C) 102.4.5 104.3.1(D) 104.3.1(G) 104.5.3 104.8.4 122.1.7(C) 122.4 127.3 127.4.2 127.4.4(A) 127.4.4(B) 127.4.4(C) 127.4.8(A) 127.4.8(B) 127.4.8(C) 127.4.8(D) 127.4.8(E) 127.4.8(F) 127.4.8(G) 135.5.3 Tables 102.4.3 102.4.5 102.4.6(B.1.1) 102.4.6(B.2.2)

3 4 5 17 24 28 31 33 55 59 78 79 82 83 83 83 83 83 84 85 86 87 100 16 17 18 18

102.4.7

104.1.2(A) 112 114.2.1 121.5 121.7.2(A) 122.2 122.8.2(B) 126.1 127.4.2 129.3.1 132 132.1 136.4 136.4.1

Weld Strength Reduction Factors to Be Applied When Calculating the Minimum Wall Thickness or Allowable Design Pressure of Components Fabricated With a Longitudinal Seam Fusion Weld . . . . . . Values of y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Piping Flange Bolting, Facing, and Gasket Requirements . . . . . . . . . . . . . . . Threaded Joints Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Suggested Pipe Support Spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Carrying Capacity of Threaded ASTM A 36, A 575, and A 576 Hot-Rolled Carbon Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Pressure for Blowoff/Blowdown Piping Downstream of BEP Valves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minimum Wall Thickness Requirements for Toxic Fluid Piping . . . . . . . . . Specifications and Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reinforcement of Girth and Longitudinal Butt Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Approximate Lower Critical Temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Postweld Heat Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alternate Postweld Heat Treatment Requirements for Carbon and Low Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mandatory Minimum Nondestructive Examinations for Pressure Welds or Welds to Pressure-Retaining Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weld Imperfections Indicated by Various Types of Examination . . . . . . . . .

20 22 38 42 48 49 55 62 70 81 89 92 97 103 104 112 124 134 164 176 178 182 190 196 200 206 210 214 215 216 218 220 224 225 226 227 231 237 238 240 260 280 284 294 295 306

Mandatory Appendices A Table A-1, Carbon Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-2, Low and Intermediate Alloy Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-3, Stainless Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-4, Nickel and High Nickel Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-5, Cast Iron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-6, Copper and Copper Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-7, Aluminum and Aluminum Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-8, Temperatures 1,200°F and Above . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-9, Titanium and Titanium Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table A-10, Bolts, Nuts, and Studs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B Table B-1, Thermal Expansion Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table B-1 (SI), Thermal Expansion Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C Table C-1, Moduli of Elasticity for Ferrous Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table C-1 (SI), Moduli of Elasticity for Ferrous Material . . . . . . . . . . . . . . . . Table C-2, Moduli of Elasticity for Nonferrous Material . . . . . . . . . . . . . . . . . Table C-2 (SI), Moduli of Elasticity for Nonferrous Material . . . . . . . . . . . . . D Table D-1, Flexibility and Stress Intensification Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chart D-1, Flexibility Factor, k, and Stress Intensification Factor, i . . . . . . . Chart D-2, Correction Factor, c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fig. D-1, Branch Connection Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F Referenced Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . G Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . H Preparation of Technical Inquiries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . J Quality Control Requirements for Boiler External Piping (BEP) . . . . . . . . . Nonmandatory Appendices II Rules for the Design of Safety Valve Installations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III Rules for Nonmetallic Piping and Piping Lined With Nonmetals . . . . . . . . IV Corrosion Control for ASME B31.1 Power Piping Systems . . . . . . . . . . . . . . V Recommended Practice for Operation, Maintenance, and Modification of Power Piping Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VI Approval of New Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VII Procedures for the Design of Restrained Underground Piping . . . . . . . . . . . Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

v

Information

4 pages

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

161743


You might also be interested in

BETA
Untitled
ASME_Ch40_p001-036.qxd
Chapter_51_pp285-308.qxd