对管道支架间距计算、.xlsVIP

管道径向应力-轴向应力-膨胀量-支架跨距校核计算 管道截面特性系数计算

已知条件 管道内压 管道内径 管道有效壁厚 管道温差 管道长度 管道每米总重量 （扣除腐蚀余量和负偏差后的）管道断面惯性矩 （扣除腐蚀余量和负偏差后的）管道抗弯截面模量 管材弹性模量 管道线膨胀系数 管材许用应力 管材设计温度下的许用应力 设计温度下轴向应力与许用应力的比值 管道内径mm 管道外径mm

符号 P(mpa) D(mm) δ(mm) △t(°) L（m） q(kg/m) I(cm4) W(cm3) E(mpa) φ(mm/M·℃) [σ](mpa) [σ]t(mpa) 510 530

数据 2.5 510 8.9 250 80 55 55209 2083 166500 0.014 130 120 0.92 管道抗弯断面惯性矩(cm4) 管道抗弯截面模量(cm3)

计算步骤 计算项目 计算公式 计算结果 计算结果提示

① 内压管道径向应力σJ 72 管壁厚符合要求 55209 2083

② 管道膨胀量△L 280

③ 内压管道轴向应力σz 583

管道产生的轴向推力F 9519224

④ 管道刚度条件校核 说明：1、管道的每米总重量指的是包含管道本体及介质和保温等负载情况下的重量。2、编制依据《石油化工工艺管道设计与安装》中国石化出版社，中国石化集团公司职工培训教材。3、在黄色区域填入已知条件。4、刚度条件计算最大跨距前提：装置内管道震动频率大于4次每秒，装置外大于2.55次每秒，允许挠度，装置为16mm，装置外38mm。5、强度条件在考虑内压情况下：管道内压产生的幻想应力达到许用应力值，此时轴向应力达到1/2许用应力的前提下计算的最大跨距。6、对低内压的修正：是对轴向应力远小于1/2许用应力时的修正。7、内压管道轴向应力为管道端部受阻时因膨胀引起的轴向推力8、管道弹性模量和线膨胀系数见下表。

允许跨度（装置内）L1 25

允许跨度（装置外）L1′ 30.1

⑤ 管道强度条件校核

忽略内压时允许跨度L2 70.2

计算内压时允许跨度L2′ 47.7

低压管道修正后的允许跨度 内压管道跨距修系数 对L2′修正后结果

1.09 1.18 1.26 1.34 1.414 63.9

⑥ 按照管道刚度和强度要求计算出来的跨距取小值 装置内管道跨距 管道忽略内压要求情况下的最大跨距（m） 25

管道考虑内压要求情况下的最大跨距（m） 25

低内压管道修正后情况下的最大跨距（m） 25

装置外管道跨距 管道忽略内压要求情况下的最大跨距（m） 30.1

管道考虑内压要求情况下的最大跨距（m） 30.1

低内压管道修正后情况下的最大跨距（m） 30.1

钢材在各种温度下的弹性模量和线膨胀系数（摘自《工业锅炉房设计手册》第二版航天工业部第七设计研究院编）