地上管道架设计书.ppt

气（汽）体管道支座上的总垂直荷载： DN=100～500mm,　A冷凝液=0.15A管 DN500mm,　 A冷凝液=0.10A管 弯曲管段：有一定柔性，可以吸收热应力，结构形式有L形，Z形， ∏ 形，Ω形（用于小口径管道）。 解：（1）基本数据 第六节 管道热应力的补偿及其设计计算 一、常见的补偿器方式 补偿器：能增大管道的弹性，减小管道热应力的弯曲管段或伸缩装置。 自然补偿器：因工艺需要在布置管道时自然形成的弯曲管段,借管路自身的弹性变形来吸收管路热膨胀（或冷收缩）量的补偿方法。如L型、Z型、 部分Π型补偿器，自然补偿器不能满足要求时，需采用人工补偿器。 人工补偿器：专门设置的用来吸收管道热膨胀的弯曲管段和伸缩装置。如Π型、Ω型补偿器，波纹补偿器，填料函式补偿器。 　　近年来，金属软管作为补偿器在油库、浮码头应用较多。 伸缩装置 ：波纹管式和填料函式 由钢板、红铜、铝板薄片制成。每个波纹能吸收5～15mm膨胀值,波纹总数不超过6个。 优点：体积小，结构严密。 缺点：补偿能力受到限制。 用铸铁或钢制成，补偿能力可达150 ～ 300mm. 优点：体积小，补偿能力大。 缺点：结构难于做到十分严密，填料压得太紧妨碍伸缩，太松易漏油。 金属软管补偿器 二、补偿器的设计计算 分析计算管道的热应力，P74表2-9，2-10，2-11， 与管材的许用热应力作比较： 在常温和工作循环次数较低时： [? ]t ? 1.5[? ] 在高温和工作循环次数较高时： [? ]t ? f (1.25[? ]c ? 0.25[? ]h ) 式中：f---由循环次数确定的应力降低系数，P72表2-8 1、弹性中心法（力法）——分析法 [? ]t ? f ﹛(1.25[? ]c ? 0.25[? ]h ) －σz﹜ σz : 管道内压力、管子自重和其他荷重产生的纵向应力之和。 2、简化计算方法：直接判断管道有无足够的补偿能力。 Dg ? ? ( L ? u) 2 ? 208.3 式中：Dg ------管子的公称直径，m。 ? ------管道在温度变化时的自由伸长量，m。 L ------ 两个固定支架间的管路实际总长，m。 u ------两个固定支架间的直线长度，m。 h 60m 3、图解法——查设计手册 4、计算程序法 管道应力分析软件 如:AutoPIPE，CAESARⅡ，FE/Pipe，TRIFLEX 商用有限元软件 如:ANSYS，ABAQUS 第七节 管道振动 振动是一种现象； 结构振动有巨大的危害性； 振动会引起管道和管架的疲劳损坏、诱发建筑物振动以及噪声等。 1.管道产生振动的原因 流体（气体或液体）脉动 往复式机泵进出口； 弯头、异径管、控制阀、盲板等 共振 当激发频率与系统某阶固有频率相等时； 工程上的共振区范围（0.8~1.2）fn 机泵本身的振动 动平衡性能差、安装不对中、基础设计不当等 容许压力脉动值（API 618-3.9.2.7） 管道绝对压力平均值，kPa 振动频率，Hz 2.振动控制指标 容许声学振动力 牛顿峰值要求的管件振动力，直到2000N最大峰值 ，N 振动力频率，Hz（如果小于30Hz则使用30Hz） 允许气流脉动引发的计量误差（ISO3313） 孔板流量计误差，% 孔板流速，m3/s（峰值） 流经孔板实际的平均流速， m3/s 容许压力降 基于稳定流经振动抑制设备的最大压力降值，以在该仪器进口的绝对平均管道压力值的百分比表示，最低指导压力下降比率是0.25% 在振动抑制仪器所处的管段，绝对排出压力与绝对吸入压力的比值 第八节　悬索管道跨越的设计计算 1、悬索的拉力 悬索中任一截面的水平分力 悬索中任一截面的拉力 在两端支座处拉力最大 2、斜拉杆的拉力 3、管架柱顶端承受的垂直压力 4、悬索长度的计算 第九节　拱形管道跨越的设计计算 一、拱形管道的强度计算 1、由沿拱轴的均布垂直荷载作用在拱趾处所产生的力 （1）水平推力Hg，（2）轴向力Ng，（3）剪力Qg，（4）弯矩Mg。 2、由温度变化在拱趾处所产生的力 （1）水平推力Ht，（2）轴向力Nt，（3）剪力Qt，（4）弯矩Mt。 3、在沿拱轴横向的水平均布风荷载作用下，在拱趾处所产生的力 （1）弯矩Mp ，（2）扭矩Mk，（3）剪力Qp。 4、拱形管道强度核算 （1）轴向压应力 （2）剪应力 （3）强度验算 二、拱形管道稳定性验算 作业 题1：查表2-9，重做例2-2及例2-3。 题2：材质X70，管材最低屈服极限σs=485MPa，管道敷设在一级地区，采用自动双面焊接，规格720mm×8m