壓力管道管理—壓力管道應(yīng)力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定

1、壓力管道應(yīng)力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定 、壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)單位資格許可與 管理規(guī)則及中國(guó)石油化工集團(tuán)公司壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)單位資格許可與管理規(guī)則實(shí)施細(xì) 則（試行）的規(guī)定編寫(xiě)。本次修訂主要增加了防振設(shè)計(jì)部分，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力管道的強(qiáng)度計(jì)算、柔性設(shè)計(jì)、防振設(shè)計(jì) 及抗震設(shè)計(jì)等方面作了規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)由勝利油田勝利工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限責(zé)任公司標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)由勝利油田勝利工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限責(zé)任公司機(jī)械設(shè)備室起草并負(fù)責(zé)解釋。 本標(biāo)準(zhǔn)起草人： 高晉 徐松林。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布時(shí)間 1999-04-23 ，本標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)間 2003-07-10 。壓力管道應(yīng)力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定1 范圍本

2、標(biāo)準(zhǔn)適用于壓力管道的強(qiáng)度計(jì)算、柔性設(shè)計(jì)、防振設(shè)計(jì)及抗震設(shè)計(jì)。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所 有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的 各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB 50316-2000SH 3041-2002SH 3039-2003SH 3059-2001SH 3073-1995工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范 石油化工管道柔性設(shè)計(jì)規(guī)范 石油化工非埋地管道抗震設(shè)計(jì)通則 石油化工管道設(shè)計(jì)器材選用通則 石油化工企業(yè)管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范JB/T

3、 8130.2-1999可變彈簧支吊架JB/T 8130.1-1999恒力彈簧支吊架GB/T 12777-1999 金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件SH 3501-2002 石油化工有毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范SH/T 3014-2002 石油化工企業(yè)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)泵房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB150-1998 鋼制壓力容器3 一般規(guī)定3.1 應(yīng)保證管道在設(shè)計(jì)條件下，所用管道材料的壁厚能滿(mǎn)足強(qiáng)度的需要。3.2 管道的柔性設(shè)計(jì)應(yīng)符合 SH 3041 的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)保證管道在設(shè)計(jì)條件下具有足夠的柔性，防 止管道因熱脹冷縮、管道支承或端點(diǎn)的附加位移造成下列問(wèn)題：a ）管道應(yīng)力過(guò)大或金屬疲勞引起管道或支架破壞；b

4、）管道連接處泄漏；c ）管道的推力及力矩過(guò)大，使與其連接的設(shè)備產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力或變形，影響設(shè)備正常運(yùn)行。3.3 管道的防振設(shè)計(jì)應(yīng)保證管道在設(shè)計(jì)條件下有足夠的剛性， 避免在壓力脈動(dòng)、 兩相流振動(dòng)、 水錘、 安全閥排氣、風(fēng)載荷、地震載荷等情況下產(chǎn)生干擾力作用，而發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)。3.4 管道的抗震設(shè)計(jì)3.4.1 地震設(shè)防烈度 6度至 9 度地區(qū)的石油化工企業(yè)非埋地鋼制管道的抗震設(shè)計(jì)， 設(shè)防烈度應(yīng)按國(guó) 家頒布的地震基本烈度或經(jīng)國(guó)家抗震主管部門(mén)批準(zhǔn)的城市抗震防災(zāi)規(guī)劃的設(shè)防區(qū)執(zhí)行。3.4.2 進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的管道，其連接或依附的以及其附近的設(shè)備、建筑物、構(gòu)筑物等，必須按有關(guān) 規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)防。3.4.3

5、按本規(guī)定進(jìn)行管道抗震設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)符合 SH 3039 的有關(guān)規(guī)定。4 管道強(qiáng)度計(jì)算4.1 受內(nèi)壓鋼管的強(qiáng)度計(jì)算4.1.1 當(dāng) S)V D0/6 時(shí)PD。2匕丨2PY式中：S）管子計(jì)算厚度，mmS管子設(shè)計(jì)厚度，mmp 設(shè)計(jì)壓力，MPaD0 管子外徑，mm0 焊縫系數(shù)，對(duì)無(wú)縫鋼管取1;焊接鋼管的焊縫系數(shù)按下表1取值:表1管子焊縫系數(shù)0序號(hào)焊接方式接頭型式接縫型式檢驗(yàn)要求01爐焊（鍛焊）對(duì)焊直線0.62電阻焊對(duì)焊直線或螺旋形0.853電弧焊單面對(duì)焊直線形或螺旋形無(wú)X射線探傷0.8100%X射線探傷0.9100%X射線探傷1.0雙面對(duì)焊直線形或螺旋形無(wú)X射線探傷0.85100%X射線探傷0.9100%

6、X射線探傷1.0Y 溫度修正系數(shù)，按下表2取值:表2溫度修正系數(shù)Y材料溫度0C< 482510538566593> 621鐵素體鋼0.40.50.70.70.70.7奧氏體鋼0.40.40.40.40.50.7t_d 管材在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPaC管子壁厚附加量，mm4.1.2 對(duì)于3DO/ 6時(shí)或P/ d 0.385的管子，其壁厚應(yīng)根據(jù)斷裂理論、疲勞、熱應(yīng)力及材 料特性等因素綜合考慮確定。4.2 受外壓鋼管的強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)GB 150規(guī)定的方法確定。4.3 彎管、彎頭及斜接彎頭、三通、盲板與平板封頭、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)等強(qiáng)度計(jì)算按SH 3059有關(guān)規(guī)定計(jì)算。5管道應(yīng)力分析5.1 計(jì)算條

7、件5.1.1 計(jì)算壓力計(jì)算壓力應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求確定，并遵守下列規(guī)定：a ）計(jì)算壓力不低于正常操作中可能出現(xiàn)的最高壓力；b ）當(dāng)管道在不同標(biāo)準(zhǔn)條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)取其最苛刻的壓力溫度組合。5.1.2 計(jì)算溫度計(jì)算溫度應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求確定，并遵循以下原則：a ）對(duì)無(wú)絕熱層管道，介質(zhì)溫度低于38 C時(shí)，取介質(zhì)溫度為計(jì)算溫度；介質(zhì)溫度等于或高于時(shí)，取介質(zhì)溫度的 95%乍為計(jì)算溫度；b ）對(duì)于有外絕熱層管道，除另有計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，應(yīng)取介質(zhì)溫度作為計(jì)算溫度；c ）對(duì)于蒸汽伴熱管道、蒸汽夾套管道和需作蒸汽吹掃的管道：介質(zhì)溫度高于蒸汽溫度時(shí)，取介 質(zhì)溫度作為計(jì)算溫度；介質(zhì)溫度低于蒸汽時(shí)，對(duì)蒸汽夾套和用蒸汽吹

8、掃的管道，取蒸汽飽和溫度， 對(duì)蒸汽伴熱管道取蒸汽飽和溫度減去10 C作為計(jì)算溫度；d ）對(duì)于襯里管道應(yīng)根據(jù)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定計(jì)算溫度；e ）對(duì)安全泄壓管道，應(yīng)取排放時(shí)可能出現(xiàn)的最高或最低溫度作為計(jì)算溫度；f ）進(jìn)行管道柔性設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮正常操作條件下的溫度，還應(yīng)考慮開(kāi)車(chē)、停車(chē)、除焦、再 生等情況；g ）除非另有規(guī)定，計(jì)算中的安裝溫度直取20C。5.1.3 應(yīng)力分析所用的鋼材彈性模量、線膨脹系數(shù)，分別按附錄A、附錄B選用。5.2 一般規(guī)定5.2.1 應(yīng)力計(jì)算軟件采用 CAESAR II軟件。5.2.2 下列管道一般不需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)力分析：a ）與運(yùn)行良好的管道柔性相同或基本相同的管道；b

9、）和已分析管道相比較，確認(rèn)有足夠柔性的管道；c ）具有同一直徑、壁厚、無(wú)支管、兩端固定、中間無(wú)約束并能滿(mǎn)足下列公式要求的非劇毒介質(zhì) 管道：O - < 208.3(L -U)2式中：D0管子外徑，mmY管子總位移，mmY = . X2：Y2 Z2 X、 Y Z分別為管段在 X、Y、Z軸方向上的位移， mm U管段兩固定點(diǎn)間的直線距離，mmL 管段在兩固定點(diǎn)間的展開(kāi)長(zhǎng)度，mm上列經(jīng)驗(yàn)公式不適用于下列管道：1 ）在劇烈循環(huán)條件下運(yùn)行，有疲勞危險(xiǎn)的管道；2 ）大直徑薄壁管道（管件應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)i > 5者）；3 ）端點(diǎn)附加位移量占總位移量的大部分的管道；4 ） L/U>2.5的不等腿U

10、形彎管管道，或近似直線的鋸齒狀管道。5.2.3 下列管道需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)力分析：a ）進(jìn)出加熱爐及蒸汽發(fā)生器的高溫管道；b ）進(jìn)出汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)、離心分離機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)的工藝管道；c ）進(jìn)出高溫反應(yīng)器的管道；d ）設(shè)計(jì)溫度400 C的管道；e ） D心650的管道；f ）操作溫度t >230C, DN> 100的管道；g）DN> 350的真空管道；h）操作溫度t w 30 C的管道；1與空冷器連接公稱(chēng)直徑 DN> 100的管道；j夾套管；k）與規(guī)定了最大允許接管載荷的工藝設(shè)備相連接的管道；l）利用圖表或其它簡(jiǎn)化法初步分析后，表明需要進(jìn)一-步詳細(xì)分析的管道。下列管道宜進(jìn)行

11、動(dòng)力分析：a）進(jìn)出往復(fù)式壓縮機(jī)和泵的管道；b）進(jìn)出汽輪機(jī)、離心機(jī)、分離機(jī)的管道；c）形成段塞流的兩相流管道。與離心泵連接的管道，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求或按圖1確定柔性設(shè)計(jì)方法。50LOG ISO 2G0250 WO S50如 Q450500 flOC mmV 性圖1離心泵柔性設(shè)計(jì)方法選擇圖526下列管道需要考慮計(jì)算機(jī)應(yīng)力分析：a ）進(jìn)出往復(fù)式壓縮機(jī)和泵的管道；b ）直管部分比較長(zhǎng)，彎管、彎頭少（熱脹冷縮較大）的管道；c ）所連接的設(shè)備管口位移大的管道；d ）大管上連接小管的管道；e ）厚壁管道（對(duì)設(shè)備接口載荷比較大）；f ）按照SH 3501屬于SHA級(jí)劇毒介質(zhì)的管道；g ）貴重金屬材質(zhì)的管道；h ）

12、有特殊要求的管道；i ）長(zhǎng)輸管道、公用管道、超高壓管道。5.3 柔性設(shè)計(jì)的一般要求5.3.1 在管道柔性設(shè)計(jì)中，除考慮管道本身熱脹冷縮外還應(yīng)考慮下列管道端點(diǎn)的附加位移：a ）加熱爐管對(duì)加熱爐進(jìn)出管道施加的附加位移；b ）塔或其他立式設(shè)備產(chǎn)生熱膨脹時(shí)，對(duì)連接管道施加的附加位移；c）管殼式換熱器及其它臥式設(shè)備滑動(dòng)支座移動(dòng)造成連接管道的附加位移；d ）轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備熱膨脹時(shí)，在連接管口處產(chǎn)生的附加位移；e ）幾臺(tái)設(shè)備互為備用時(shí)，不操作管道對(duì)操作管道的影響；f ）不和主管一起分析的支管，應(yīng)將分支點(diǎn)處主管的位移做為支管端點(diǎn)的附加位移；g ）根據(jù)需要，應(yīng)考慮固定架和限位架的剛度影響。5.3.2 確定管道固定點(diǎn)位

13、置時(shí)應(yīng)盡量使兩固定點(diǎn)間的管段能自然補(bǔ)償，即能利用管段的幾何形狀吸 收由熱脹冷縮產(chǎn)生的位移。5.3.3 除非由于布置空間限制或其他原因要求， 采用 U 形波形補(bǔ)償器或其他類(lèi)型補(bǔ)償器外，管道應(yīng)盡量利用改變走向的辦法來(lái)獲得必要的柔性。5.3.4 在劇毒、易燃、可燃介質(zhì)管道中嚴(yán)禁采用填料函式補(bǔ)償器。535選用U形補(bǔ)償器時(shí)，U形補(bǔ)償器宜設(shè)在兩固定點(diǎn)的中部。5.3.6 冷緊5.3.6.1 為了降低管道運(yùn)行初期在工作狀態(tài)下的應(yīng)力和管道對(duì)連接設(shè)備或固定點(diǎn)的推力、力矩以及位移量，可以采用冷緊，但冷緊不能降低管道的應(yīng)力范圍。5.362對(duì)于材料在蠕變條件下（碳鋼380C以上，低合金鋼和高錳鋼在420C以上）工作的管

14、道進(jìn)行冷緊時(shí)，冷緊比（即冷緊值與全補(bǔ)償量的比值）應(yīng)不小于0.7 。對(duì)于材料在非蠕變條件下工作的管道，冷緊比宜取 0.5 。冷緊有效系數(shù)，熱態(tài)取 2/3 ，冷態(tài)取 1。5.3.6.3 對(duì)于連接轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的管道，不宜采用冷緊。5.3.7 管架布置應(yīng)使汽輪機(jī)、壓縮機(jī)接管所承受重量載荷盡量小。5.4 防振設(shè)計(jì)的一般要求5.4.1 管道的布置及支架設(shè)置要在滿(mǎn)足柔性設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，滿(mǎn)足防振設(shè)計(jì)的要求。5.4.2 在管道防振設(shè)計(jì)中，要考慮氣（液）柱固有頻率、管系結(jié)構(gòu)的固有頻率、作用在系統(tǒng)上的激 振力頻率，使其相互錯(cuò)開(kāi)。5.4.2.1 采用緩沖器或孔板等脈動(dòng)抑制措施時(shí)，要將壓力不均勻度控制在允許范圍之內(nèi)。5.4

15、.2.2 進(jìn)行管道布置要避免出現(xiàn)共振管長(zhǎng)。5.4.2.3 管道支架要采用防振支架。5.4.3 防振支架5.4.3.1 振動(dòng)管道的支架應(yīng)采用防振管卡，不能只是簡(jiǎn)單支承。5.4.2 振動(dòng)管道的支架間距應(yīng)經(jīng)過(guò)振動(dòng)分析后確定。5.4.3.3 振動(dòng)管道的支架結(jié)構(gòu)和支架的生根部分應(yīng)有足夠的剛度。5.4.3.4 振動(dòng)管道的支架宜設(shè)獨(dú)立基礎(chǔ)，盡量避免生根在廠房的梁柱上。5.4.3.5 當(dāng)振動(dòng)管道內(nèi)介質(zhì)溫度較高，產(chǎn)生熱脹時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足柔性分析的要求。5.4.3.6 振動(dòng)管道的支架應(yīng)盡量沿地面設(shè)置。5.4.4 減振裝置和阻尼裝置5.4.4.1 減振裝置應(yīng)承受管道振動(dòng)力而不承受管道的重力，最大防振力不應(yīng)小于工程設(shè)計(jì)的要

16、求 值，并設(shè)可調(diào)結(jié)構(gòu)。5.4.4.2 減振裝置最大行程應(yīng)根據(jù)對(duì)其防振力調(diào)節(jié)量和管道位移等因素確定。5.4.4.3 阻尼裝置不應(yīng)約束管道的熱脹和冷縮，不承受管道的重力。5.4.4.4 阻尼裝置應(yīng)承受管道動(dòng)力分析所要求的瞬態(tài)最大動(dòng)力載荷，在該工況下具有高阻尼特性。5.4.4.5 液壓式阻尼裝置內(nèi)的工作介質(zhì)宜為阻燃油。5.4.4.6 阻尼裝置有效行程應(yīng)大于因管道位移引起的阻尼裝置的軸向位移值。5.5 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)5.5.1 許用應(yīng)力與許用應(yīng)力范圍5.5.1.1 鋼管的許用應(yīng)力按附錄 C 取值。5.5.1.2 管道由內(nèi)壓、持續(xù)外載荷產(chǎn)生的一次應(yīng)力不得大于鋼材計(jì)算溫度下的基本許用應(yīng)力。5.5.1.3 管道由

17、于熱脹、 冷縮和其他位移受約束而產(chǎn)生的二次應(yīng)力不得大于按下式計(jì)算的許用應(yīng)力 范圍：20 rtd r=f （1.25 d + 0.25 d ）式中：d r 管材許用應(yīng)力范圍，MPad 20C管材在20 C時(shí)的基本許用應(yīng)力， MPat d 管材在計(jì)算溫度下的基本許用應(yīng)力，MPa在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)，考慮循環(huán)次數(shù)影響的許用應(yīng)力范圍減小系數(shù)；按表3取值。表3減小系數(shù)f值循環(huán)次數(shù)Nf< 70001.0>7000140000.9>8>22000450000.7>450001000000.6>1000000.55.5.1.4 若所計(jì)算的應(yīng)力范圍不能滿(mǎn)足54

18、1.3的要求，且內(nèi)壓和外部持續(xù)荷載產(chǎn)生的一次應(yīng)力低于d t時(shí)，允許把d t剩余部分加在許用應(yīng)力范圍中，以擴(kuò)大二次應(yīng)力的許用范圍。此時(shí)，許用 應(yīng)力范圍應(yīng)按下式計(jì)算：20 rtd r = 1.25f（ d + d ）- d L式中：d l 由內(nèi)壓及持續(xù)外載產(chǎn)生的縱向應(yīng)力，MPa5.5.1.5 對(duì)于開(kāi)停車(chē)、放空、蒸汽吹掃等短時(shí)操作條件，可按下列規(guī)定提高許用應(yīng)力：a ）當(dāng)一次超載持續(xù)時(shí)間不超過(guò)10小時(shí)，每年累計(jì)不超過(guò)100小時(shí)，許用應(yīng)力及許用應(yīng)力范圍可提咼33%;b ）當(dāng)一次超載持續(xù)時(shí)間不超過(guò)50小時(shí)。每年累計(jì)不超過(guò)500小時(shí)，許用應(yīng)力及許用應(yīng)力范圍可提咼20%。對(duì)彎頭、三通、焊接接頭等結(jié)合點(diǎn)應(yīng)考慮柔

19、性系數(shù)的應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)，并按附錄D計(jì)算。位移管道的熱脹量如管系為一直管，由常溫（20 r）受熱后的軸向膨脹量計(jì)算公式為: t=L a t T式中： t 管系的熱脹量，cm t管系的溫升，ra t 線膨脹系數(shù)，由 20r至t r的每m溫升1C的平均線膨脹量，cm/m -C；L 管系的長(zhǎng)度，m>管系沿坐標(biāo)軸X, Y, Z方向上的熱脹量按石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)的要求計(jì)算。5.522 需保持管道最小間距的管道，應(yīng)按操作條件校核各管道的位移量。5.523 管道在支架上滑動(dòng)的最大允許位移不宜超過(guò)滑動(dòng)管托長(zhǎng)度的40%,否則應(yīng)將管托長(zhǎng)度適當(dāng)加大。5.5.3 管道作用在設(shè)備上的許用載荷管道作用在設(shè)

20、備（或固定點(diǎn)）上的推力和力矩應(yīng)按下列原則計(jì)算:a ）按熱脹、端點(diǎn)附加位移，有效冷緊、自重和支吊架反力等條件計(jì)算管道運(yùn)行初期工作狀態(tài)的 力矩和推力；b ）按冷緊、自重和支吊架反力等條件計(jì)算管道運(yùn)行初期冷態(tài)的推力和力矩。5.5.3.2 當(dāng)數(shù)根管道與同一設(shè)備相連時(shí)，管道對(duì)設(shè)備的推力和力矩，應(yīng)按各連接管道可能出現(xiàn)的運(yùn)行工況計(jì)算管道對(duì)設(shè)備的綜合推力和力矩，然后和設(shè)備在各方向的綜合允許推力和力矩比較，應(yīng)使 最大推力和力矩均在允許范圍內(nèi)。5.5.3.3 管道對(duì)設(shè)備的允許推力和力矩應(yīng)由制造廠提出，當(dāng)無(wú)制造廠數(shù)據(jù)時(shí)，可按下列規(guī)定進(jìn)行核算：a ）泵的管端載荷校核按SH 3014的規(guī)定；b ）管道施加到空冷器接管法

21、蘭上的最大允許推力和力矩按表4的推薦值，作用力和力矩的座標(biāo)方向見(jiàn)圖2：Fv圖2冷器力和力矩坐標(biāo)的方向圖 表4空冷器管嘴允許的作用力和力矩公稱(chēng)直徑力矩（N.m）力（N）MxMyMzFxFyFz4068956844566744550951639566789066780271407271133511121335100543814543222517802225150142520351085267033373337200203540701492378289005340250271340701696445089006675300339240702035556289008900350407047492374

22、66751112511125c ）施加在往復(fù)壓縮機(jī)和泵接管的最大允許推力和力矩應(yīng)不大于制造廠提出的允許值的50%d ）加熱爐接管的允許推力和力矩應(yīng)由加熱爐專(zhuān)業(yè)確定并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加熱爐爐管的位移必須得到加熱爐專(zhuān)業(yè)的確認(rèn)；應(yīng)按相應(yīng)規(guī)定由設(shè)備專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)對(duì)壓力容器作局部e ）管道施加到壓力容器管口上的載荷過(guò)大時(shí)，應(yīng)力核算。5.6 管架摩擦力的影響561 管道要考慮管架外摩擦力的影響。摩擦力的方向與熱脹的方向相反，摩擦系數(shù)按表5選用。表5 滑動(dòng)摩擦系數(shù)f '接觸面f'鋼對(duì)鋼0.3聚四氯乙烯對(duì)不銹鋼0.1562 當(dāng)整個(gè)管道用吊桿或彈簧支吊架支承時(shí)，可以不考慮摩擦力的影響。563 應(yīng)把摩

23、擦推力看作是瞬時(shí)荷載，當(dāng)考慮正常載荷加摩擦載荷時(shí)，設(shè)備許用推力和力矩應(yīng)增加50%564 管架的摩擦力并不減少熱脹的位移和由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力。6管道抗震設(shè)計(jì)6.1 一般規(guī)定6.1.1 管道組成件宜采用鋼質(zhì)制品。6.1.2 管道的連接除特殊需要外應(yīng)采用焊接。6.1.3 管道的補(bǔ)償器宜采用無(wú)填料式的U形補(bǔ)償器、波紋型補(bǔ)償器等。6.1.4 管道與儲(chǔ)罐、泵、壓縮機(jī)等設(shè)備的連接應(yīng)具有一定的柔性。6.1.5 管道穿過(guò)建筑物、構(gòu)筑物時(shí)應(yīng)加套管，間隙處填塞軟質(zhì)不燃材料。管道與混凝土水池嵌固時(shí), 應(yīng)在嵌固處采取措施使管道具有一定的柔性（加柔性接頭）6.1.6 自力跨越道路的拱形管道應(yīng)有防止傾倒的措施。6.1.7 管

24、架上應(yīng)設(shè)有防止管道側(cè)向滑落的措施。6.1.8 鋪設(shè)在海港碼頭和引橋管墩上的管道應(yīng)有防止管道被水浮起、沖落的措施。6.1.9 易燃、易凍介質(zhì)管道應(yīng)具備排放條件。6.1.10 沿立式設(shè)備敷設(shè)的管道應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)墓艿乐Ъ堋?.1.11 采用吊架安裝的管道，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置導(dǎo)向支架、減振器。6.1.12 重要管道應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算，應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算的管道及條件見(jiàn)表6。表6 抗震驗(yàn)算的管道及條件管道分區(qū)工藝管道分級(jí)公稱(chēng)直徑DN地震設(shè)防烈度工藝管道SHA> 809> 1508.9SHBISHBII> 2009> 3009> 800或近似設(shè)備直徑9熱力管道> 2009注：1、SHA級(jí)：

25、毒性程度為極度危害介質(zhì)管道；設(shè)計(jì)壓力大于或等于10MPa的SHB級(jí)介質(zhì)管道。2、SHBI級(jí)：毒性程度為高度危害介質(zhì)管道；設(shè)計(jì)壓力小于10MPa的甲類(lèi)、乙類(lèi)可燃?xì)怏w和甲 A類(lèi)液化烴、甲B類(lèi)可燃液體介質(zhì)管道；乙 A類(lèi)可燃液體介質(zhì)管道。3、SHBII級(jí)：乙B類(lèi)可燃液體介質(zhì)管道；丙類(lèi)可燃液體介質(zhì)管道。6.2 抗震驗(yàn)算6.2.1 進(jìn)行抗震驗(yàn)算時(shí)，僅考慮水平方向的地震載荷，并對(duì)兩個(gè)主軸方向分別進(jìn)行驗(yàn)算。6.2.2 管道水平地震作用按下列公式計(jì)算：q=aimg式中： q 管道水平地震作用， N/m；a 1 與管系基本自震周期相對(duì)應(yīng)的水平地震影響系數(shù)；m 管道每米長(zhǎng)度的質(zhì)量， kg/m；g 重力加速度， m

26、s2；6.2.3 地震荷載屬于瞬時(shí)荷載，進(jìn)行管道抗震驗(yàn)算時(shí)，地震荷載僅與管道內(nèi)壓、自重、保溫層重、 介質(zhì)重等荷載組合有關(guān)，不考慮風(fēng)荷載。6.2.4 管道抗震驗(yàn)算的許用應(yīng)力取計(jì)算溫度下管材基本許用應(yīng)力的133%，但許用應(yīng)力值不得超過(guò)管材在計(jì)算溫度下的屈服極限。6.2.5 管道中裝有波紋管補(bǔ)償器時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算地震對(duì)補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)的影響。7 管道應(yīng)力分析輸入輸出7.1 管道應(yīng)力分析輸入條件應(yīng)包括以下內(nèi)容：a ）尺寸完整、標(biāo)注清楚的管系軸測(cè)圖；b ）準(zhǔn)確的溫度和壓力（包括設(shè)計(jì)和操作） ，如管系還需進(jìn)行事故停車(chē)、正常開(kāi)車(chē)等情況下的應(yīng) 力校核，則應(yīng)提供相應(yīng)工況的溫度和壓力；c ）確認(rèn)使用的保溫材料，保溫厚度；d

27、）對(duì)偏離配管材料工程規(guī)定的管道外徑、壁厚、支管連接形式需加以注明；e ）初步確定管道支吊架的位置，確定彈簧支吊架的類(lèi)型；f ）附加值（力、力矩、位移） ；g ）地震設(shè)防烈度，風(fēng)荷載；h ）標(biāo)出特殊約束點(diǎn)的受力要求；i ）動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)類(lèi)型及頻率；j ）必要時(shí)須附與管系相連的設(shè)備簡(jiǎn)圖；k ）其他。7.2 應(yīng)力分析輸入條件格式見(jiàn)附錄E。7.3 管道應(yīng)力分析輸出應(yīng)包括以下內(nèi)容：a ）計(jì)算版次；b ）應(yīng)力分析結(jié)論；c ）節(jié)點(diǎn)位置清楚的管系應(yīng)力分析圖；d ）對(duì)于應(yīng)力校核未通過(guò)的管系，輸出下列條件：1 ）指出危險(xiǎn)點(diǎn)位置及其受力、力矩、位移；2 ）提出補(bǔ)充或變更輸入條件的要求，必要時(shí)提出配管建議意見(jiàn)；e ）對(duì)

28、于應(yīng)力校校已通過(guò)的管系，輸出下列條件：1 ）特殊約束點(diǎn)的力、力矩、位移；2 ）管道支吊架的位置與荷載；3 ）彈簧支吊架（包括恒力吊架）與膨脹節(jié)、減振器的選用。7.4 最終版輸出應(yīng)附計(jì)算書(shū)。7.5 應(yīng)力分析輸出條件格式見(jiàn)附錄F。附錄A金屬材料的彈性模量材料在下列溫度C）下的彈性模量（310 MPa)-196-150-100-2020100150200250300350400450475500550600650700碳素鋼（CW 0.30%）-194192191189186183197173165150133-碳素鋼（C > 0.30% ）、碳錳鋼-208206203200196190186

29、179170158151-碳鉬鋼、低鉻鉬鋼（至Cr3Mo ）-208206203200198194190186180174170165153138-中鉻鉬鋼（Cr5MoCr9Mo ）-191189187185182180176173169165163161156150-奧氏體不銹鋼（至 Cr25Ni20 ）210207205199195191187184181177173169164162160155151147143高鉻鋼（Cr13Cr17）-203201198195191187181175165156153-灰鑄鐵-929189878481鋁及鋁合金7675737169666360紫銅11

30、61151141111101071061041019996蒙乃爾合金（Ni67-Cu30 ）192189186182179175172170168167165161158156154152149-銅鎳合金（Cu70-Ni30）160158157154151148145143140136131附錄B金屬材料的平均線膨脹系數(shù)值材料在下列溫度與20 C之間的平均線膨脹系數(shù)a (10%)-196-150-100-50050100150200250300350400450500550600650700碳素鋼、碳錳鋼、碳鋁鋼，低鉻鉬鋼（Cr3Mo）-9.8910.3910.7611.1211.5311.8

31、812.2512.5612.9013.2413.5813.9314.2214.4214.62-中鉻鉬鋼(Cr5Mo Cr9Mo)-9.7710.1610.5210.9111.1511.3911.6611.9012.1512.3812.6312.8613.0513.18-奧氏體不銹鋼（Cr18-Ni9至 Cr19Ni14）14.6715.0815.4515.9716.2816.5416.8417.0617.2517.4217.6117.7917.9918.1918.3418.5818.7118.8718.97高鉻鋼（Cr13Cr17）-8.959.299.599.9410.2010.4510.6

32、710.9611.1911.4111.6111.8111.9712.11-Cr25-Ni20-15.8415.9816.0516.0616.0716.1116.1316.1716.3316.5616.6616.9617.14灰鑄鐵-10.3910.6810.9711.2611.5511.85-球墨鑄鐵-9.4810.0810.5510.8911.2611.6611.2612.5012.71-蒙乃爾合金（Monel）Ni67-Cu309.9911.0612.1312.8113.2613.7014.1614.4514.7415.0615.3615.6715.9816.2816.6016.9017.

33、18-鋁17.8618.7219.6520.7821.6522.5223.3823.9224.4724.93-青銅15.1315.4315.7616.4116.9717.5318.0718.2218.4118.5518.73-黃銅14.7715.0315.3216.0516.5617.1017.6218.0118.4118.7719.14-銅及銅合金13.9914.9915.7016.0716.6316.9617.2417.4817.7117.8718.18-Cu70Ni3012.0012.6413.3313.9814.4714.9415.4115.6916.02附錄C常用鋼管許用應(yīng)力鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)

34、號(hào)使用厚度常溫雖度指標(biāo)在下列溫度（C）下的許用應(yīng)力（MPa使用溫度注狀態(tài)(mm)(MPa)bs(MPa)<20100150200250300350400425450475500525550575600下WC）碳素鋼鋼管（焊接管）Q235、Q235 _B iGB/T14980GB/T13793<12375235113113113105948677-020GB/T13793<12.7390(235)1301301251161049586-20碳素鋼鋼管（無(wú)縫管）10GB9948熱扎正火<16330205110110106101928377716961-29正火狀態(tài)10GB6

35、479熱扎正火<15335205112112108101928377716961-GB/T8163 i164033519511211010498897974686661-10GB3087熱扎、正火<2633319611111010498897974686661-碳素鋼鋼管（無(wú)縫管）20GB/T8163熱扎正火<1539024513013013012311010192868361-16403902351301301251161049586797861-20GB3087熱扎正火<1539224513113013012311010192868361-1626392226131

36、1301241131019384777561-2020GB9948熱扎正火<1641024513713713212311010192868361-20GGB6479、正火<1641024513713713212311010192868361-GB5310 '17404102351371321261161049586797861-使用狀態(tài)厚度(mm)常溫強(qiáng)度指標(biāo)在下列溫度（C）下的許用應(yīng)力（MPa使用溫度 下限（C）鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)bb(MPa)bs(MPa)<20100150200250300350400425450475500525550575600注低合金鋼鋼管（無(wú)縫管

37、）16MnGB6479正火<15490320163163163159147135126119936643-40GB/T8163 11640490310163163163153141129119116936643-15MnVGB6479正火<12.7510350170170170170166153141129-on1740510340170170170170159147135126-2009MnD正火<164002401331331281191069788-5012CrMoLGB6479、正火加回火<154102051281131081019589837775747271

38、50-2012CrMoGGB5310 i164041019512211010498928679747271696850-12CrMoGB9948正火加回火<16410205128113108101958983777574727150-15CrMoGB9948正火加回火<164402351471321231161101019589878684835837-15CrMorGB6479、正火加回火<164402351471321231161101019589878684835837-15CrMoGGB5310 '1740440225141126116110104958986

39、848381795837-12Cr1MoVGGB5310正火加回火<164702551471441351261191101049896959289825735-12Cr2Mo>GB6479、正火加回火<1645028015015015014714414113813413112811989614637-12Cr2MoGGB5310 '174045027015015014714113813413112812612311989614637-2020GB6479GB9948退火<16390195122110104101989592898786836246352618GB

40、64791740390185116104989592898683817978624635261810MoVNbGB6479正火加回火<1647029515715715715615314714113513012612197-174047028515715715615014714113512912111911197-鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)使用 狀態(tài)厚度(mm)在下列溫度C）下的許用應(yīng)力（MPa使用溫度 下限（C）注<20100150200250300350400425450475500525550575600625650675700高合金鋼鋼管0Cr13GB/T14976退火<1813712

41、6123120119117112109105100897253382616-200Cr19Ni9GB/T12771固溶<14 '13713713713012211411110710510310110098917964524232270Cr18Ni9GB/T14976<1813711410396908582797876757473716762524232-270Cr18Ni11TGB/T12771固溶或<14 'U137137137130122114111108106105104103101835844332518130Cr18Ni10TGB/T14976穩(wěn)定化蘭18”N1371141039690858280797877767574584433251813GB/T12771固溶<14=1371371371341251181131111101091081071061059