海川管道应力技术

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1、管道应力分析技术管道应力分析技术管道应力分析技术管道应力分析技术主讲：中国寰球工程公司 张世忱 2011年08月27日年月日 E-MAIL: ZHANGSHICHENHQCEC.COM 电话：010-58676155话概概 要要管道应力分析专业的职责和应力分析工作管道应力分析专业的职责和应力分析工作概概 要要一、一、管道应力分析专业的职责和应力分析工作管道应力分析专业的职责和应力分析工作 范围范围 二二管道应力分析与柔性设计的区别管道应力分析与柔性设计的区别二二、管道应力分析与柔性设计的区别管道应力分析与柔性设计的区别 三、管道变形的基本形式及失效三、管道变形的基本形式及失效 四四规范应力及管

2、道附件应力计算规范应力及管道附件应力计算四四、规范应力及管道附件应力计算规范应力及管道附件应力计算 五、柔性元件的使用五、柔性元件的使用 六六埋地管道埋地管道（长输管道长输管道）六六、埋地管道埋地管道（长输管道长输管道） 七、管道应力分析中的特殊问题的处理七、管道应力分析中的特殊问题的处理 八八管道动力学分析概要管道动力学分析概要八八、管道动力学分析概要管道动力学分析概要管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一 管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围1管道应力分析专业的职责管道应力分析专业的职责1、管道应力分析

3、专业的职责管道应力分析专业的职责 1）应力分析（静力分析、动力分析） 2）对重要管线的壁厚进行计算包括特殊管件的应力分析2）对重要管线的壁厚进行计算，包括特殊管件的应力分析 3）对动设备（机泵、空冷器、透平等）管口受力进行校核 计算 4）管道支吊架标准设计及特殊管架设计 5）审核供货商文件 6）编制修改相关工程规定6）编制、修改相关工程规定 7）编制应力分析及管架设计工程规定 8）对相关人员进行专业培训8）对相关人员进行专业培训 9）进度、质量及费用控制 10）参加现场技术服务管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一 管道应力分析专业的职责和应力分析工

4、作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围2管道应力分析专业常用的标准规范管道应力分析专业常用的标准规范2、管道应力分析专业常用的标准规范管道应力分析专业常用的标准规范 GB50316-2000 工业金属管道设计规范 GB/T20801 2006 压力管道规范 工业管道GB/T20801-2006 压力管道规范 工业管道 HG/T20645-1998 化工装置管道机械设计规定 SH/T3041 2002石油化工企业管道柔性设计规SH/T3041-2002 石油化工企业管道柔性设计规 范 GB150钢制压力容器GB150 钢制压力容器 JB/T8130.1-1999 恒力弹簧支吊架 JB/T

5、8130 2 1999 可变弹簧支吊架JB/T8130.2-1999 可变弹簧支吊架 GB 50251-2003 输气管道工程设计规范 GB 50253 2003输油管道工程设计规范GB 50253-2003 输油管道工程设计规范管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一 管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围2管道应力分析专业常用的标准规范管道应力分析专业常用的标准规范2、管道应力分析专业常用的标准规范管道应力分析专业常用的标准规范 ASME/ANSI B31.1 Power Piping ASME/ANSI

6、B31.3 Process Pipingp g ASME/ANSI B31.4 Liquid Transmission and Distribution piping systems ASME/ANSI B31.8 Gas Transmission and DistributionASME/ANSI B31.8 Gas Transmission and Distribution piping systems API610 离心泵 NEMA SM23透平NEMA SM23 透平 API617 离心式压缩机 API618 往复式压缩机 API661空冷器API661 空冷器 ANSI/B31.1、

7、APIRP520 安全阀、爆破膜管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一一 管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围3工程设计阶段管道应力分析专业的任务工程设计阶段管道应力分析专业的任务3、工程设计阶段管道应力分析专业的任务工程设计阶段管道应力分析专业的任务 1）初步设计、基础设计阶段）初步设计、基础设计阶段 （1）编制工程设计规定编制工程设计规定(应力分析应力分析 管架设计管架设计)（1）编制工程设计规定编制工程设计规定(应力分析应力分析,管架设计管架设计) （2）参加设备布置工作）参加设备布置工作 （3）对主

8、要管线的走向进行应力分析和评定对主要管线的走向进行应力分析和评定（3）对主要管线的走向进行应力分析和评定对主要管线的走向进行应力分析和评定 2）详细设计阶段）详细设计阶段 （1）编制工程设计规定编制工程设计规定（应力分析应力分析、管架设计管架设计）（1）编制工程设计规定编制工程设计规定（应力分析应力分析、管架设计管架设计） （2）重要管线的壁厚计算，特殊管件的应力分）重要管线的壁厚计算，特殊管件的应力分 析析（包括高压厚壁管道的应力分析包括高压厚壁管道的应力分析）析析（包括高压厚壁管道的应力分析包括高压厚壁管道的应力分析） （3）编制临界管线表）编制临界管线表-应力分析管线表应力分析管线表管道

9、应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一一 管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围3工程设计阶段管道应力分析专业的任务工程设计阶段管道应力分析专业的任务3、工程设计阶段管道应力分析专业的任务工程设计阶段管道应力分析专业的任务 静力分析（含疲劳分析及风载荷、地静力分析（含疲劳分析及风载荷、地 震载荷等动载荷分析震载荷等动载荷分析）震载荷等动载荷分析震载荷等动载荷分析） 应力分析应力分析 动力分析动力分析动力分析动力分析 卧式容器固定端确定，立式设备支耳标高确定卧式容器固定端确定，立式设备支耳标高确定 支管补强计算支管

10、补强计算支管补强计算支管补强计算 动设备许用荷载校核动设备许用荷载校核 夹套管夹套管（蒸汽蒸汽、热油热油、热水热水）计算计算（端部强度计算端部强度计算、内部内部夹套管夹套管（蒸汽蒸汽、热油热油、热水热水）计算计算（端部强度计算端部强度计算、内部内部 导向翼板位置确定、同时包括任何应力分析管道的所有内 容）导向翼板位置确定、同时包括任何应力分析管道的所有内 容）管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一一 管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围3、工程设计阶段管道应力分析专业的任务工程设计阶段管道应力分析专业的任务

11、3、工程设计阶段管道应力分析专业的任务工程设计阶段管道应力分析专业的任务 往复式压缩机、往复泵动力分析 往复式压缩机、往复泵动力分析 安全阀安全阀、爆破膜泄放反力计算爆破膜泄放反力计算 安全阀安全阀、爆破膜泄放反力计算爆破膜泄放反力计算 结构、建筑荷载条件 结构、建筑荷载条件 设备管口荷载设备管口荷载、预焊件条件预焊件条件 设备管口荷载设备管口荷载、预焊件条件预焊件条件 绘制非标管架图 绘制非标管架图 编制弹簧架等相关特殊管架采购编制弹簧架等相关特殊管架采购MR文件及技术文件及技术 编制弹簧架等相关特殊管架采购编制弹簧架等相关特殊管架采购MR文件及技术文件及技术 数据表数据表 编制柔性件编制柔

12、性件(膨胀节膨胀节、软管等软管等) 采购采购MR文件及技文件及技 编制柔性件编制柔性件(膨胀节膨胀节、软管等软管等) 采购采购MR文件及技文件及技 术数据表术数据表管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一一 管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围4、各文件应包含的内容和工作内容各文件应包含的内容和工作内容：4、各文件应包含的内容和工作内容各文件应包含的内容和工作内容： 工程规定内容工程规定内容 A.适用范围适用范围 B概述概述B.概述概述 C.设计中采用的标准规范设计中采用的标准规范 D.计算程序（软件）计算程

13、序（软件） E.设计设计（计算计算）温度温度、压力压力、环境温度环境温度E.设计设计（计算计算）温度温度、压力压力、环境温度环境温度 F.设计荷载风载荷设计荷载风载荷(风压值风压值),形状系数 地震烈度形状系数 地震烈度,水平加速度因子 雪荷载水平加速度因子 雪荷载 土壤的力学性质土壤的力学性质 G.临界管线表的确定准则（应力分析范围及工作内容）临界管线表的确定准则（应力分析范围及工作内容） H.计算及安全性评定准则计算及安全性评定准则 I.应力分析工作流程应力分析工作流程 J.其他其他管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一一 管道应力分析专业的职责

14、和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围4各文件应包含的内容和工作内容各文件应包含的内容和工作内容4、各文件应包含的内容和工作内容各文件应包含的内容和工作内容： 管道壁厚计算管道壁厚计算 A.当当 PDttO385. 06tPDotC.t的确定应根据断裂理论、疲劳、热应力及材料特性等因素综合考虑确定。的确定应根据断裂理论、疲劳、热应力及材料特性等因素综合考虑确定。 D外压直管的壁厚外压直管的壁厚应根据应根据GB150规定的方法确定规定的方法确定 6D.外压直管的壁厚外压直管的壁厚，应根据应根据GB150规定的方法确定规定的方法确定。 E.其它的管件（如其它的管件（如Y型三通、

15、孔板等）依据相应的规范（型三通、孔板等）依据相应的规范（GB50316-2000）或公式进 行计算。）或公式进 行计算。 F.高压厚壁管道的应力分析要点高压厚壁管道的应力分析要点 高变管道的应力析安全性准高变管道的应力析安全性准G.高高温蠕温蠕变变工况下工况下管道的应力管道的应力分分析析及及安全性安全性评定评定准准则则管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围一一 管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围管道应力分析专业的职责和应力分析工作范围4各文件应包含的内容和工作内容各文件应包含的内容和工作内容4、各文件应包含的内容和工作内容各文件应包含的内容和工作内容： 临界管线临界管线计算机计算（计算机计算（BY COMPUTER） 应力分析简单手算（公式法、图表法）（） 应力分析简单手算（公式法、图表法）（BY FORMULA） 管线目测法（） 管线目测法（BY VISAL） 非应力分析非应力分析实际上，管道是否做详细的应力分析，并无严格的界限，主要是依据项目的重要性 及物料的危害性及业主和专利商的要求来确定实际上，管道是否做详细的应力分析，并无严格的界限，主要是依据项目的重要性 及物料的危害性及业主和专利商的要求来确定式法式法表法使的式表表法使的式表公公式法式法、图、图表法表法要要使使用公认用