壓力管道應(yīng)力分析

1、1 / 41第一章 第一章 任務(wù)與職責(zé) 任務(wù)與職責(zé)1. 管道柔性設(shè)計(jì)的任務(wù)壓力管道柔性設(shè)計(jì)的任務(wù)是使整個(gè)管道系統(tǒng)具有足夠的柔性,用以防止由于管系的溫度、自重、內(nèi)壓和外載或因管道支架受限和管道端點(diǎn)的附加位移而發(fā)生下列情況；1) 因應(yīng)力過(guò)大或金屬疲勞而引起管道破壞;2) 管道接頭處泄漏；3) 管道的推力或力矩過(guò)大, 而使與管道連接的設(shè)備產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力或變形， 影響設(shè)備正常運(yùn)行；4) 管道的推力或力矩過(guò)大引起管道支架破壞；2. 壓力管道

2、柔性設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1) GＢ 5０316—2000《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》2) SH/T 3０４1—2０02《石油化工管道柔性設(shè)計(jì)規(guī)范》3) SH 30３9-20０３《石油化工非埋地管道抗震設(shè)計(jì)通則》4) SH 30５9-２001《石油化工管道設(shè)計(jì)器材選用通則》5) ＳH 3073—９5《石油化工企業(yè)管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》6) ＪＢ／T 8130。１-1９99《恒力彈簧支吊架》7) ＪB/T 8１3０.2－1９99《可變彈簧支吊架》8

3、) GB/T 1２777－1９99《金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件》9) ＨG／T 20６45－199８《化工裝置管道機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)定》10) GB 1５0-1９98《鋼制壓力容器》3. 專業(yè)職責(zé)1) 應(yīng)力分析（靜力分析 動(dòng)力分析）2) 對(duì)重要管線的壁厚進(jìn)行計(jì)算3) 對(duì)動(dòng)設(shè)備管口受力進(jìn)行校核計(jì)算4) 特殊管架設(shè)計(jì)4. 工作程序1) 工程規(guī)定2) 管道的基本情況3) 用固定點(diǎn)將復(fù)雜管系劃分為簡(jiǎn)單管系,盡量利用自然補(bǔ)償3 / 411. 管道的基礎(chǔ)

4、條件包括：介質(zhì) 溫度 壓力 管徑 壁厚 材質(zhì) 荷載 端點(diǎn)位移等。2. 管道的計(jì)算溫度確定管道的計(jì)算溫度應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)條件及下列要求確定:1) 對(duì)于無(wú)隔熱層管道：介質(zhì)溫度低于65℃時(shí)， 取介質(zhì)溫度為計(jì)算溫度; 介質(zhì)溫度等于或高于６5℃時(shí)， 取介質(zhì)溫度的95%為計(jì)算溫度；2) 對(duì)于有外隔熱層管道， 除另有計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)外, 應(yīng)取介質(zhì)溫度為計(jì)算溫度；3) 對(duì)于夾套管道應(yīng)取內(nèi)管或套管介質(zhì)溫度的較高者作為計(jì)算溫度;4) 對(duì)于外伴熱管道應(yīng)根據(jù)具

5、體條件確定計(jì)算溫度;5) 對(duì)于襯里管道應(yīng)根據(jù)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定計(jì)算溫度;6) 對(duì)于安全泄壓管道， 應(yīng)取排放時(shí)可能出現(xiàn)的最高或最低溫度作為計(jì)算溫度；7) 進(jìn)行管道柔性設(shè)計(jì)時(shí)，不僅應(yīng)考慮正常操作條件下的溫度，還應(yīng)考慮開(kāi)車、停車、除焦、再生及蒸汽吹掃等工況。3. 管道安裝溫度宜取2０℃(除另有規(guī)定外）。4. 管道計(jì)算壓力應(yīng)取計(jì)算溫度下對(duì)應(yīng)的操作壓力。5. 管道鋼材參數(shù)按《石油化工管道柔性設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T30４1-２002執(zhí)行1) 鋼材平均線

6、膨脹系數(shù)可參照附錄A選取.2) 鋼材彈性模量可參照附錄Ｂ選取。3) 計(jì)算二次應(yīng)力范圍時(shí),管材的彈性模量應(yīng)取安裝溫度下鋼材的彈性模量。6. 管道壁厚計(jì)算1) 內(nèi)壓金屬直管的壁厚根據(jù)SＨ 30５9-2001《石油化工管道設(shè)計(jì)器材選用通則》確定：當(dāng)S0〈 Do /６時(shí)， 直管的計(jì)算壁厚為：S0 ＝ Ｐ D0／（2[σ]ｔΦ+２PＹ)直管的選用壁厚為: S = S０ + C式中 S0――?直管的計(jì)算壁厚， ｍm；P――?設(shè)計(jì)壓力， MPa；