管道焊接支管连接的补强及设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com秦素亚管道焊接支管连接的补强及设计33管道焊接支管连接的补强及设计秦素亚中国石油工程建设公司华东设计分公司北京100101捅要配管设计中，当支管连接的分支尺寸超出标准件范围或特殊管道采用标准件有局限时，在主管直接焊接支管是常见的做法。由于开孔会削弱主管强度，需要对开El处进行详细核算以确定是否需要补强。文章综合ASME、GB、SH等标准对管道补强的相关规定，介绍焊接支管是否需要补强的两种判断方法，同时确定了焊接支管补强形式及计算补强面积，并结合实际生产案例对管道焊接支管连接是否需要开孔补强及补强圈的计算进行

2、详细解析。最后提出焊接支管连接在实际应用中应注意的事项及等面积补强原则的局限性。关键词支管连接焊接支管开口焊等面积补强在配管设计中，管道上支管连接是最常见的3059LsJ、GB50316E6]等的相关规定。其中，美国结构形式，支管连接方式的确定为管道设计重要输油管道规范ASMEB31．4可以说是世界范围内通内容。常见的支管连接结构型式有三类¨]：①整用的管道工程规范，GB／T20801、SH／T3059、GB体管件型。主管与支管通过三通管件连接；②加50316结合ASMEB31．3／B31．4对开孔后管道的有强管接头型。主管开孑L，通过支管连

3、接件与支管效补强范围和补强要求做了相关规定。本文将结连接；③焊接支管型。主管开孔，支管直接焊接合上述规范介绍两种判断焊接支管是否补强的于主管。方法。主管与支管连接处优先选择标准管件(如三1．1环向应力与管材屈服强度比(or。／or)通、支管台等)是管道设计的常规做法，但对于在管道分支设计时，按ASMEB31．4《液化烃受力不太苛刻，或分支尺寸超过标准件范围的情和其他液体管线输送系统》的相关规定，焊接支况，可采用在主管上直接开孔并接出分支管方法。管的连接结构形式可以按表1选择。这种方法既可省去较贵的三通等标准管件，又可表1焊接支管连接结构形式减

4、少管道施工的焊缝数量，无疑是比较经济的。主管环向应力／管连接支管开孔直径／主管公称直径(％)同时对于火炬放空总管，凝结水管要求分支管与材屈服强度(％)≤25>25～50>50主管成45。角，此时无现成标准件，一般采用焊接支管进行分支连接。由于标准管件的强度设计是由制造商完成的，并以其许用压力值满足相应的应用标准定义为原注：(1)当不采用三通、四通或整体加强时，应采用环绕主管的则，管道设计一般不需要再核算其强度。但对于加强构件。严禁采用补强圈、局部鞍板或其他局部补强构件。焊接支管，其连接的主管本身必须开孔，从而使(2)补强构件可采用全环绕型、补

5、强圈或局部鞍板型，或焊主管强度降低，其承压能力下降。当主管强度削接高压管接头。(3)公称直径小于或等于50mm的支管连接弱达到某一值时，就应考虑分支处的补强问题，用开孔不用补强，但对经常承受振动和其他外力的小支管，应采取适当的加强措施。(4)不强制规定开孔补强，但对承因此焊接支管的补强校核是管道设计中重要的受苛刻外载荷的工况可能需要补强。(5)当需要设置补强构环节。件，且支管直径要求补强构件围绕主管超过半周时，不论计算环向应力大小均应采用全环绕型补强构件、三通、四通或1焊接支管补强的判断整体加强。在设计工作中，焊接支管的补强计算可以遵从表1及

6、备注中可见：环向应力与管材屈服强循ASMEB31．3／B31．4[，、GB／T20801[、SH／T度的比值(叮。／盯)、支管外直径D与主管外直径秦素亚：工程师。2008年毕业于中国石油大学(北京)材料学专业获硕士学位。主要从事炼油化工管道设计工作。联系电话：(010)58170109，E—mail：bj—qinsuya@cnpccei．cn。学兔兔www.xuetutu.comCHEMICALENGINEEmNGDESIGN化工设计2016，26(1)Dh的比值(D／D两者是影响支管连接是否需表2管道主要设计条件要补强及补强形式的主要因素。

7、环向应力的计算公式：(1)管道环向应力计算后，可根据选用的管材查由式(1)计算盯。，计算出环向应力为相应标准下钢管的屈服强度or来计算or。／or；根26．4MPa，查GB／T20801．2表A．1，该15CrMo管据支管开孔直径与主管公称直径计算D／D，结的屈服强度or为235MPa，0／or=0．11。合两个比值，进行初步判断。(2)计算D／D。1．2等面积补强判断法根据表2中的参数计算：补强面积的确定原则是等面积补强，即挖去D6／D^0．52多少金属，就补多少金属，这样做的目的虽不能结合or。／or。及D／D查表1，可见焊接支管结消除应

8、力集中的影响，但可以缓解应力集中的影构应按照表中(4)、(5)的要求。结合实际工况，响，降低应力集中区的应力水平。判定补强足够该设计条件下的管道不属于承受苛刻外载荷