应力分析设计规定

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1、11222333455589121翊1•1VG»1*1^1••••••••••••••••••••1.2管道应力分析的任务2引用文件3设计3.1—般规定3.2管道冷紧3.3摩擦力3.4弹簧支吊架3.5设计条件3.6应力计算3.7力与力矩计算3.8管道应力分析评定标准....3.9应力分析的方法3.10应力分析管道分类4应力分析报告1总则1.1范本标准规定Y石油化工装置管道应力分析的原则和相关要求。本规定适用于石油化工装置设计压力不大于42MPa,设计温度不超过材料允许使用温度的碳钢、合金钢及不锈钢管道的应力设计。专利设备或成套设施，其设备的操作、维修、管道布罝还应

2、满足设备制造厂的特殊要求及标准。执行本规定的同时，尚应符合国家现行有关标准。1.2管道应力分析的任务管道应力分析的任务是保证管道系统布罝的安全和经济性，避免发生以下情况：a）因管道应力过大或金属疲劳而引起管道或支架损坏；b）管道连接处发生泄漏；c）因管道的推力和力Mi过人而使管道或与管道连接的设备产生不允许的应力或变形；d）管道从所在支架上脱落；e）由于外部振动或管内流体引起的管道共振；f）管道挠度过大，尤其是对于带有一定坡度自流排液的管道。2引用文件GB50009建筑结构荷载规范GB/T20801压力管道规范工业管道SH/T3039石汕化工非埋地管道抗震设计通则

3、ASMEB31.3ProcessPipingAPI610CentrifugalPumpsforPetroleum,PetrochemicalandNaturalGasIndustriesAPI617CentrifugalCompressorsforPetroleum,Chemical,andGasServiceIndustriesAPI661Air-CooledHeatExhangersforGeneralRefineryServiceNEMASM23SteamTurbinesforMechanicalDriveService3设计3.1—般规定a）管道布置和支架

4、设计应兼顾管道及设备安全，避免管道对相关设备造成危害。b）管道布置和支架设计应兼顾管道热补偿及防振要求。c）管道布置应优先采取自然补偿方法解决管道柔性问题，布置空间狭小而不具备自然补偿条件时方考虑采用金属膨胀节。膨胀节应满足工艺条件及防腐耍求。d）在有毒及可燃介质管道中严禁采用填料函式补偿器。e）存在明显振源的管道应优先考虑防止其振动。f）在管道柔性设计中，除考虑管道本身的热胀冷缩外，还应考虑下列管道端点的附加位移：1）静设备热胀冷缩时对连接管道施加的附加位移；2）转动设备热胀冷缩在连接管口处产生的附加位移；3）几台设备互为备用时，不操作管道对操作管道的影响；4）

5、加热炉管对加热炉进出U管道施加的附加位移；5）不和主管一起分析的支管，应将分支点处主管的位移作为支管端点的附加位移。g）对于复杂管道可用固定架将其划分成儿个较为简单的管段，如L形管段，II形管段、Z形管段等再进行分析计算。h）确定管道固定点位置时，宜使两固定点间的管段能自然补偿。i）采用n型管段补偿吋，宜将艽设置在两固定点中部。3.2管道冷紧a）冷紧可降低管道操作时对连接管道或固定架的作用力，但冷紧不宜用于与敏感转动设备相连的管道上。b）在确定管道对设备或端点的作用力和力矩时，应计算冷紧的影响。c）在管道应力范围的校核中不应考虑冷紧的作用。d）热态冷紧有效系数可取

6、2/3,冷态取1。c）对于材料在蠕变温度下（碳素钢380°C以上，低合金钢420°C以上）工作的管道，冷紧比（即冷紧值与全补偿值的比值）宜取0.7。对于材料在非蠕变温度下工作的管道，冷紧比宜取0.5。冷紧有效系数：热态取2/3,冷态取1。a）下列管道应考虑摩擦力的不利影响，摩擦力方向与管道位移方向相反:1）公称直径大于或等于DN600的管道;2）与敏感转动设备相连的管道；b）滑动摩擦系数按卜*列取值：1）滑动面为钢对钢吋，取0.3;2）滑动面为钢对混凝土时，取0.6；3）滑动面为不锈钢对聚四氟乙烯时，取0.1。c）滚动摩擦系数按0.1考虑。d）仅需要考虑载重支承面

7、上摩擦效应。e）当采用吊杆或弹簧吊架承受管道荷载时，可不考虑摩擦力的影响。3.4弹簧支吊架a）管道在支承点处有垂直位移且允许的荷载变化率大于6%时，应选用可变弹簧支吊架；当允许的荷载变化率不大于6%时，应选用恒力弹簧支吊架。b）可变弹黉支吊架的荷载变化率不应大于25%。荷载变化率按公式（1）计算。(1)Fs=(A•Ks)/FHX100%«式中:FH——工作荷载，单位为牛顿（N）;Fs一一荷载变化率，％;Ks一一弹簧刚度，单位为牛顿每毫米（N/mm）;△一一管道垂直位移，单位为毫米（醐）。c）对于烟气轮机、透平等要求进行冷态安装检测的设备，弹簧支吊架的设计应按冷态吊

8、零的原则进