管道柔性设计课件.ppt

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1、管道柔性设计2013年10月10日目录一、管道柔性设计规定二、CAESARII软件基本应用及计算实例三、支吊架设计知识及实例一、管道柔性设计规定总则1.1目的为了使配管专业在管道柔性设计内容、深度和文档格式的规范化和统一化，特编制本规定。1.2范围1.2.1本规定规定了管道柔性设计适用规范、标准、设计要求及文档要求。1.2.2本规定适用于配管专业设计项目的管道柔性设计管理与控制。一、管道柔性设计规定1.3规范性引用文件GB50316-2000工业金属管道设计规范（2008年版）SH／T3041-2002石油化工管道柔性设计规范API610-2010Centrifugalpump

2、sforpetroleum，chemical，andgasserviceindustriesAPI617-2002Centrifugalcompressorsforpetroleum，chemical，andgasserviceindustriesNEMASM-23-91(97)Steamturbinesformechanicaldriveservice一、管道柔性设计规定2设计2.1一般要求2.1.1管道设计应使管道具有必要的柔性，以满足下列要求：a)能够避免管道因温度循环变化导致疲劳破坏；b)管道对相接设备的力与力矩应不会对设备产生实质性损害；c)管道对法兰的力与力矩应不会

3、导致介质泄漏。2.1.2在考虑管道柔性的同时，管道设计还应满足下列要求：a)管道应能够承受管道上各种重量，包括管道组成件、隔热材料重量以及工作状态下被输送流体重量和水压试验过程中水的重量；b)管道应能够承受当地的地震、风以及冲击载荷的作用。2.1.3对于储罐管道，储罐与围堤之间应至少有一个弯头，以保证管道必要的柔性。2.1.4除非得到业主的批准，否则不应在工艺装置内或装置外被设计确定的潜在着火区内采用膨胀节或软管。一、管道柔性设计规定2.2管道应力2.2.1在任何预计工况下，管道中由于压力、重力和其他持续荷载所引起的纵向应力之和均不应超过管道材料在当时工况下的许用应力。2.2.

4、2温度变化引起的管道位移应力之变化范围不应超过许用的位移应力范围，该许用的位移应力范围为：式中：σA----应力许用范围，MPa；[σ]----管材在冷态的许用应力，MPa：[σ]t----管材在热态下的许用应力，MPa；σL----由于重力、压力等持续荷载引起的管道纵向应力之和,MPa；f----与冷、热变换次数有关的管道许用位移应力范围折减系数，按GB50316-2000取值。一、管道柔性设计规定2.2.3对于GB50316-2000所划定的Al类之外的管道，即非剧毒流体管道，在工作状态下，管道中由于压力、重力、其他持续荷载与地震或风共同影响所产生的纵向应力不应超过管道材料

5、在工作温度下的1.33倍许用应力；对于GB50316-2000所划定的Al类的管道，即剧毒流体管道，按GB50316-2000相关规定执行。2.2.4对于储罐管道，各荷载组合工况下引起的应力应符合下列要求：a)满足2.2.1和2.2.3的要求；b)管道和储罐的热胀或冷缩与水压和压力造成储罐壁鼓凸变形引起的径向位移和转角位移共同作用产生的管道应力应不大于2.2.2中的许用位移应力范围，即σA。；c)管道和储罐的热胀或冷缩、水压和压力造成储罐壁鼓凸变形引起的径向位移和转角位移以及储罐沉陷位移共同作用产生的管道应力应不大于2倍2.2.2中的许用的位移应力范围，即2σA。2.2.5对于

6、松套法兰，由介质压力、重量以及热胀共同引起的在翻边短节处的管道纵向应力应不超出管道在操作温度下的许用应力。一、管道柔性设计规定2.3设备管口允许外力与外力矩2.3.1管道作用于转动设备管口的力与力矩不应超过设备制造商规定的允许值，若设备制造商没有限制性要求，则应符合下列标准：a)对于离心泵，应符合API610；b)对于离心压缩机，应符合API617；c)对于汽轮机，应符合NEMASM-23。2.3.2管道作用于静设备管口的力与力矩不应超过设备制造商规定的允许值，若设备制造商没有提出限制性要求，则应提交设备专业认可。一、管道柔性设计规定3柔性分析3.1考虑范围3.1.1管道温度小

7、于等于-50℃，或大于等于l00℃，应视为需要考虑柔性的温度范围。3.1.2需要考虑柔性的管道直径范围依据设计温度和管道布置的具体情况确定。3.1.3存在外加强迫位移的管道应考虑柔性设计。3.1.4对介质存在压力脉动的管道，应核算管道固有频率，防止管道出现共振。一、管道柔性设计规定3柔性分析3.2适用方法3.2.1可根据具体情况选择采用经验目测、简单公式判断、图表法或详细计算的方法。3.2.2对于符合下列条件之一的管道，可采用经验目测的方法：a)与实际运行良好的管道相同；b)与经过详细计算并