管道与储罐强度-2地上管道资料讲解.ppt

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1、第2章地上管道主讲：帅健教授地上管道使用场合：长输管道跨越：山谷、河流，通过沼泽、沙漠及永久冻土带等地区时采用地面架设；站场及厂区管道，常设置在地面管架（管墩）上或地下管沟中；优点：不影响土壤环境，且不受地下水位的影响，检修方便，发现和清除事故容易。缺点：限制了通道的高度，不美观；管道直接设置在空气中，对于非常温管增加了热冷能量的损失。2-1地上管道的支承形式地上管道是由支架或管架支承，支承的形式种类繁多。按支架高低按管架的结构形式按支架对管道的约束形式管道的跨越形式支承形式按支架高低分：低支架敷设中支

2、架和高支架敷设沿墙敷设低支架敷设距地面的净空约0.5米，防止地面水的侵袭和节约材料。施工、维护和检修方便，节约材料。缺点：线路规划不当，将严重影响交通。中支架和高支架敷设在人行交通频繁的地方，采用中支架，支架净空高度约2.5~3.0米。在跨越铁路或公路的地方采用高支架，高支架净空高度约4.5~6.5米，甚至更高。缺点：投资大，耗材多，维修困难。管道跨越铁路与道路净空高度类型净空高度（m）类型净空高度（m）人行道路3.5铁路6.5~7.0公路5.5电气化铁路11沿墙敷设当管径不大、管数不多时可以采用悬臂托

3、架，将管道敷设在建筑物的墙上。不需另设支柱。应校核墙体的稳定性，并应注意不要影响厂房的采光和窗扇的开启。按管架的结构形式分类分独立式和组合式。独立式管架：管架之间没有任何联系结构，独立地支承管道；T形和П形，它们又可做成单层和双层，根据安装管道的多少来选用，从结构上可分为单片平面管架、空间刚架和塔架等。组合式管架把各自独立的管架联接起来，形成管架系统。常见形式：纵梁式等：比较宏伟，刚度也大，一般用于多根小直径管道在一起平行敷设，或在管线上分支较多的情况下，如化工厂、炼油厂等工厂内的室外管线。桁架式按支架

4、对管道的约束形式固定支架和活动支架通常每隔一定距离，就设置一个固定支架，在两个固定支架中间设置一个补偿器。两个固定支架之间设活动支架，只作为管道支承，而不约束管道的热膨胀。管道跨越形式——长输管道梁式管道跨越——以输送管道作为梁的跨越“”形刚架管道跨越——以输送管道构成“”形刚架桁架式管道跨越——以输送管道和其它构件组成桁架结构轻型托架式管道跨越—以管道作为上弦杆、钢索作为下弦杆组成托架结构管道跨越形式——长输管道单管拱跨越——以单根输送管道作为拱形的跨越组合管拱跨越——以输送管道及其它构件组成拱形

5、的跨越管道跨越形式——长输管道悬缆式管道跨越——输送管道以悬垂形式吊挂在承重主索上的跨越悬垂式管道跨越——输送管道以悬垂状构成自承式的跨越管道跨越形式——长输管道悬索式管道跨越——输送管道以平直形状吊挂在承重主索上的跨越管道跨越形式——长输管道斜拉索管道跨越—输送管道用多根斜向张拉钢索连结于塔架和锚固墩上的跨越管道跨越形式——长输管道2-1地上管道的支承形式地上管道是由支架或管架支承，支承的形式种类繁多。按支架高低按管架的结构形式按支架对管道的约束形式管道的跨越形式支承形式2-2架空管道的载荷计算除管道

6、输送介质的内压外，架空管道上还作用有多种形式的载荷。根据管道施加的载荷，设计管架。根据作用方向，分为垂直载荷水平载荷轴向载荷1．垂直载荷垂直载荷包括管道自重、保温结构重量、管内输送介质重量、管道附件重量等；气体管道在某些情况下尚应考虑水压试验时的水重；必要时考虑弹簧支吊架产生的作用载荷和位移；低支架敷设时要考虑行人的重量；明设管道要考虑冰雪载荷和积灰载荷等。总垂直载荷的计算载荷系数管道单位长度自重，N/m管道单位长度上保温层重量，N/m管道单位长度内所输送的液重，按充满管道截面计算，N/m管架间距，当管

7、架两侧的间距不等时，取其平均值,m2．水平（横向）载荷——风载荷载荷系数风载体型系数，架空管道风载体型系数风压高度变化系数基本风压值(又称标准风压值)，取决于管架所在地点，它是指空旷地区10m高处30年一遇的10分钟最大平均风压值N/m23．轴向载荷轴向摩擦力内压引起的不平衡轴向力（阀门、弯头等处）补偿器的反弹力为了适应管道热膨胀的要求，在架空管道中多设有补偿器，一般设置在两个固定管架之间，当管道受热膨胀时，补偿器被压缩变形，由于补偿器的刚度，将产生一个抵抗压缩的力量。对于拐弯或附近设有支管的固定管架，

8、尚有拐弯管或支管传来的侧向水平推力2-3管道跨度计算地上管道，隔—定的距离就要用管架（管墩）、吊架、托架来支承。两支承间的距离称为管道跨度。跨度计算是地上管道设计中的重要部分。两种条件：强度刚度一、按强度条件管道截面上产生的最大应力不得超过管材的许用应力。连续梁模型——允许出现塑性变形最大弯矩和应力弹性塑性跨度设计公式跨长许用应力均布载荷截面系数焊缝系数焊缝系数焊接情况焊缝系数η手工电弧焊0．70有垫环对焊焊接0．90无垫环对焊焊接0．70