张世忱-管道应力课件.ppt

1、管道应力分析专题主讲：张世忱中国寰球工程公司中国寰球工程公司联系电话：联系电话：010 58676155E-mail:主办：中国石油天然气管道有限公司北京咨询中心主办：中国石油天然气管道有限公司北京咨询中心 YP22PDt385.0P6Dtt0t0 时时且且 时时或或385.0P6Dtt0 3.208)UL(YD20 ABCD(固定)(固定)介介质质内内的的声声速速气气体体流流速速VVU,UDd4 5.03.0Dd d)d)减少激振力减少激振力减少弯头、三通、异径管等管件。减少弯头、三通、异径管等管件。改改9090。为弯头为弯头4545。弯头。弯头。e)e)改变（提高）管线的固有频率，使其远离

2、激振力频率。改变（提高）管线的固有频率，使其远离激振力频率。(1)(1)共振区域共振区域 放大因子放大因子W1 固有频率（角频）固有频率（角频）W0 激振频率（角频）激振频率（角频）通 常通 常 W1应 避 开应 避 开 0.8 W0 1.2W0 的区域，在工程中的区域，在工程中最好避开最好避开 0.5W0 1.5W0的的范围，这样振幅较小。范围，这样振幅较小。(2)(2)通常通常W W1 1应在应在W W0 0（压缩机的吸入或吸出频率）的（压缩机的吸入或吸出频率）的1.21.2倍以上，设计时最好控制在倍以上，设计时最好控制在1.51.5倍以上。倍以上。(3)(3)激振力频率激振力频率n=n=

3、转转/分分 压缩机转数压缩机转数 )/1()(60nW0秒秒作用数作用数双双单单缸数缸数 振幅(4)控制压力脉动控制压力脉动 注：此为原苏联标准注：此为原苏联标准(5)(5)卧式容器固定端及立式设备支耳标高确定卧式容器固定端及立式设备支耳标高确定 提高管提高管道柔性，减小位移量，防止对设备管口的推力过大。道柔性，减小位移量，防止对设备管口的推力过大。支管补强计算支管补强计算 降低局部应力降低局部应力 等面积补强等面积补强 WRC329WRC329 动设备管口许用荷载校核动设备管口许用荷载校核 API 610;API 617;NEMA SM 23;API 661。往复式机泵动力分析往复式机泵动力

4、分析 安全阀，爆破膜泄放反力计算安全阀，爆破膜泄放反力计算(见标准计算程序见标准计算程序)ANSI/B 31.1(气体气体)；API RP 520(气体、气混气体、气混)结构，荷载条件：结构，荷载条件：F1000Kgf，M750Kgf Bf Bf 梁翼缘宽度。梁翼缘宽度。需提条件给土建需提条件给土建：沉降量的考虑；储罐抗震措施。：沉降量的考虑；储罐抗震措施。设备管口荷载及预焊件条件设备管口荷载及预焊件条件 供设备专业校核供设备专业校核局部应力和设计用局部应力和设计用、略略编编制弹簧架采购制弹簧架采购MR文件及弹簧架技术数据表文件及弹簧架技术数据表 选型、荷载、位移选型、荷载、位移串联串联 按最

5、大荷载选弹簧按最大荷载选弹簧 位移按最大位移量分配位移按最大位移量分配并联并联 选同型号弹簧、荷载平均分配选同型号弹簧、荷载平均分配荷载变化率荷载变化率 国标国标2525（可改变）（可改变）(17)(17)编制柔性件编制柔性件（膨胀节、软管等）（膨胀节、软管等）采购采购MRMR文件及文件及柔性件技术数据表柔性件技术数据表四、管道支架设计四、管道支架设计1、管道支架的分类及定义、管道支架的分类及定义按支架的作用分为三大类：按支架的作用分为三大类：承重架、限制性支架和减振承重架、限制性支架和减振架。架。1）承重架）承重架:用来承受管道的重力及其它垂直向下载荷的用来承受管道的重力及其它垂直向下载荷的

6、支架支架(含可调支架含可调支架)。a）滑动架：）滑动架：在支承点的下方支撑的托架，除垂直方向在支承点的下方支撑的托架，除垂直方向支撑力及水平方向摩擦力以外，没有其他任何阻力。支撑力及水平方向摩擦力以外，没有其他任何阻力。b）弹簧架：）弹簧架：包括恒力弹簧架和可变弹簧架。包括恒力弹簧架和可变弹簧架。c）刚性吊架：）刚性吊架：在支承点的上方以悬吊的方式承受管道在支承点的上方以悬吊的方式承受管道的重力及其他垂直向下的荷载，吊杆处于受拉状态。的重力及其他垂直向下的荷载，吊杆处于受拉状态。d）滚动支架：）滚动支架：采用滚筒支承，摩擦力较小。采用滚筒支承，摩擦力较小。（常压）设备管口承载能力表（仅供参考）（常压）设备管口承载能力表（仅供参考）注：注：F=N，M=N M；该表依据该表依据 R=1000mm，t=10mm；若不同，则加修正系数；若不同，则加修正系数 若为压力容器，则取表列值的若为压力容器，则取表列值的75。Rtf5.1 L1=L1 t1L2=L2 t2L1与与L2尽可能接近。尽可能接近。L2L1L1L2导向支架承重支架minP1F2Fmin导向支架爆破片承重支架安全阀开长圆孔小于等于4热胀方向 设计吊架时不仅要计算承载力，同时要设计吊架时不仅要计算承载力，同时要考虑管道在该处的位移量。考虑管道在该处的位移量。承重架导向架24D6m之间取小值导向架限位架承重架导向架固定架固定架