壓力管道應力分析

1、1 / 41第一章 第一章 任務與職責 任務與職責1. 管道柔性設計的任務壓力管道柔性設計的任務是使整個管道系統(tǒng)具有足夠的柔性,用以防止由于管系的溫度、自重、內壓和外載或因管道支架受限和管道端點的附加位移而發(fā)生下列情況；1) 因應力過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大, 而使與管道連接的設備產(chǎn)生過大的應力或變形， 影響設備正常運行；4) 管道的推力或力矩過大引起管道支架破壞；2. 壓力管道

2、柔性設計常用標準和規(guī)范1) GＢ 5０316—2000《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》2) SH/T 3０４1—2０02《石油化工管道柔性設計規(guī)范》3) SH 30３9-20０３《石油化工非埋地管道抗震設計通則》4) SH 30５9-２001《石油化工管道設計器材選用通則》5) ＳH 3073—９5《石油化工企業(yè)管道支吊架設計規(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)通用技術條件》9) ＨG／T 20６45－199８《化工裝置管道機械設計規(guī)定》10) GB 1５0-1９98《鋼制壓力容器》3. 專業(yè)職責1) 應力分析（靜力分析 動力分析）2) 對重要管線的壁厚進行計算3) 對動設備管口受力進行校核計算4) 特殊管架設計4. 工作程序1) 工程規(guī)定2) 管道的基本情況3) 用固定點將復雜管系劃分為簡單管系,盡量利用自然補償3 / 411. 管道的基礎

4、條件包括：介質 溫度 壓力 管徑 壁厚 材質 荷載 端點位移等。2. 管道的計算溫度確定管道的計算溫度應根據(jù)工藝設計條件及下列要求確定:1) 對于無隔熱層管道：介質溫度低于65℃時， 取介質溫度為計算溫度; 介質溫度等于或高于６5℃時， 取介質溫度的95%為計算溫度；2) 對于有外隔熱層管道， 除另有計算或經(jīng)驗數(shù)據(jù)外, 應取介質溫度為計算溫度；3) 對于夾套管道應取內管或套管介質溫度的較高者作為計算溫度;4) 對于外伴熱管道應根據(jù)具

5、體條件確定計算溫度;5) 對于襯里管道應根據(jù)計算或經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定計算溫度;6) 對于安全泄壓管道， 應取排放時可能出現(xiàn)的最高或最低溫度作為計算溫度；7) 進行管道柔性設計時，不僅應考慮正常操作條件下的溫度，還應考慮開車、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. 管道計算壓力應取計算溫度下對應的操作壓力。5. 管道鋼材參數(shù)按《石油化工管道柔性設計規(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) 計算二次應力范圍時,管材的彈性模量應取安裝溫度下鋼材的彈性模量。6. 管道壁厚計算1) 內壓金屬直管的壁厚根據(jù)SＨ 30５9-2001《石油化工管道設計器材選用通則》確定：當S0〈 Do /６時， 直管的計算壁厚為：S0 ＝ Ｐ D0／（2[σ]ｔΦ+２PＹ)直管的選用壁厚為: S = S０ + C式中 S0――?直管的計算壁厚， ｍm；P――?設計壓力， MPa；