A N A M E R I C A N N A T IO N A L S T A NDAR D ... - ASME

a n a m e r i c a n n a t io n a l s t a ndar d slurry transportation piping systems asme b31.11-2002 (revision of asme b31.11-1989) asme code for pre...

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A M E R I C A N

N A T I O N A L

S T A N D A R D

SLURRY TRANSPORTATION PIPING SYSTEMS

ASME B31.11-2002 (Revision of ASME B31.11-1989) ASME CODE FOR PRESSURE PIPING, B31

CONTENTS Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Committee Personnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary of Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

v vi viii x

Chapter I

Scope and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1100 General Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 1

Chapter II

Design Part 1 1101 1102 Part 2 1103 1104 Part 3

.......................................................... Conditions and Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Criteria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pressure Design of Piping Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Criteria for Pressure Design of Piping Components . . . . . . . Pressure Design of Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Applications of Piping Components Selection and Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1105 Pipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1106 Fittings, Elbows, Bends, and Intersections. . . . . . . . . . . . . . . . . 1107 Valves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1108 Flanges, Blanks, Flange Facings, Gaskets, and Bolting . . . . . 1109 Used Piping Components and Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . Part 4 Selection and Limitation of Piping Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1111 Welded Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1112 Flanged Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1114 Threaded Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118 Sleeve, Coupled, and Other Proprietary Joints . . . . . . . . . . . . Part 5 Expansion, Flexibility, Structural Attachments, Supports, and Restraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1119 Expansion and Flexibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1120 Loads on Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1121 Design of Pipe Supporting Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Part 6 Other Specific Piping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1122 Design Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 5 5 6 9 9 9 20 20 20 21 22 23 23 23 23 23 23 23 23 28 28 28 28

Chapter III

Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1123 Materials — General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1125 Materials Applied to Miscellaneous Parts . . . . . . . . . . . . . . . . .

29 29 29

Chapter IV

Dimensional Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1126 Dimensional Requirements for Standard and Nonstandard Piping Components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

Chapter V

Construction, Welding, and Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1134 Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1135 Assembly of Piping Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34 34 43

Chapter VI

Inspection and Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1136 Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1137 Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45 45 46

iii

32

Chapter VII

Chapter VIII

Operation and Maintenace Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1150 Operation and Maintenance Procedures Affecting the Safety of Slurry Transportation Piping Systems . . . . . . . . . 1151 Pipeline Operation and Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1152 Pump Station, Terminal, and Storage Operation and Maintenance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1153 Corrosion-Erosion Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1154 Emergency Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155 Records. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1156 Qualifying a Piping System for a Higher Operating Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1157 Abandoning a Piping System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Corrosion and Erosion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1160 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1161 External Corrosion — Buried or Submerged Pipelines . . . . . 1162 External Corrosion — Piping Exposed to Atmosphere. . . . . 1163 Internal Erosion–Corrosion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1166 Records. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mandatory Appendices I Referenced Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II Submittal of Technical Inquiries to the B31 Pressure Piping Committee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49 49 49 53 54 54 54 54 55 56 56 56 59 59 60

61 63

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 .. Figures 1104.3.1(b)(3) 1104.3.1(c)(1) 1104.3.1(c)(2) 1104.3.1(c)(3) 1104.3.1(d)(2) 1119.6.4(c) 1134.8.6(a)-(1) 1134.8.6(a)-(2) 1134.8.6(b) 1151.6.2(a)(7)

Tables 1102.3.1(a) 1102.4.3 1104.3.1(c) 1106.2.1(b) 1123.1 1126.1 1134.6(a) 1137.6.5 1137.6.6

Reinforced Extruded Outlets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Welding Details for Opening With Complete Encirclement Types of Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Welding Details for Openings With Localized Type Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Welding Details for Openings Without Reinforcement Other Than That in Header and Branch Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reinforcement of Branch Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flexibility Factor, k, and Stress Intensification Factor, i . . . . . . . . . . . . Acceptable Butt Welded Joint Design for Equal Wall Thicknesses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acceptable Butt Welded Joint Design for Unequal Wall Thicknesses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recommended Attachment Details of Flanges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parameters Used in Analysis of the Strength of Corroded Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tabulation of Examples of Allowable Stresses for Reference Use in Piping Systems Within the Scope of This Code . . . . . . . . . . Weld Joint Factor, E. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Criteria for Welded Branch Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minimum Radius of Field Cold Bends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Material and Dimensional Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensional Standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minimum Cover for Buried Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minimum Number of Test Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minimum Number of Tensile Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv

13 15 16 17 18 25 38 39 41 51

8 10 17 20 30 33 35 47 48