压力管道审核管道应力分析和柔性设计.ppt

管道应力分析和柔性设计
专题
一、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；
3、对动设备（机泵、空冷器、透平等）管口受力进行校核计算；
4、编制管架标准图和特殊管架设计；
5、审核供货商文件；
6、编制、修改相关规定；
7、编制应力分析及管架设计工程规定；
8、相关人员的专业培训；
9、进度、质量及人工时控制；
10、参加现场技术服务；二、管道应力分析专业常用的标准规范
1、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》
2、HG/T20645-1998《化工装置管道机械设计规定》
3、SH/T3041-2002《石油化工企业管道柔性设计规范》
4、GB150《钢制压力容器》
5、JB/T8130.1-1999《恒力弹簧支吊架》
6、JB/T8130.2-1999《可变弹簧支吊架》
7、GB50251-2003《输气管道工程设计规范》
8、GB50253-2003《输油管道工程设计规范》
9、ASME/ANSIB31.1--PowerPiping10、ASME/ANSIB31.3ProcessPiping
11、ASME/ANSIB31.4LiquidTransmissionandDistributionpipingsystems
12、ASME/ANSIB31.8GasTransmissionandDistributionpipingsystems
13、API610--离心泵
14、NEMASM23--透平
15、API617--离心式压缩机
16、API618--往复式压缩机
17、API661--空冷器
18、ANSI/B31.1、APIRP520--安全阀、爆破膜三、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
⑴编制工程设计规定(应力分析、管架设计)(四级签署)；
(2)参加设备布置工作；
(3)对主要管线的走向进行应力分析和评定。
2、详细设计阶段
⑴修订（升版）工程设计规定(应力分析、管架设计)
(四级签署)；
⑵重要管线的壁厚计算，特殊管件的应力分析；
⑶编制临界管线表(三级签署)—应力分析管线表
静力分析
⑷应力分析 (三、四级)；
动力分析
⑸卧式容器固定端确定，立式设备支耳标高确定；
⑹支管补强计算；
⑺动设备许用荷载校核(四级)⑵壁厚计算
A、当

B、当

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。
C、外压直管的壁厚，应根据GB150规定的方法确定。
D、其它的管件(如Y型三通、孔板等)依据相应的规范(GB50316-2000)公式进行计算。⑶临界管线表

公式法：

D0—管外径(mm)
Y—管段总位移(mm)
Y=(ΔX2+ΔY2+ΔZ2)1/2
L—管段两个固定点的展开长度(m)(AB+BC+CD)
U—管段两个固定点的直线距离(m)(AD间的直线距离)
(依据ASME/ANSIB31.1及B31.3)A、静力分析包含的内容
a)一次应力计算及评定—防止管道塑性变形破坏.
b)二次应力计算及评定—防止疲劳破坏。
c)设备管口受力计算(及评定)—防止作用力太大，保证设备正常运行。
d)支承点受力计算—为支吊架设计提供依据。
e)管道上法兰受力计算—防止法兰泄漏。
f)两相流及液击冲击载荷计算—为支吊架和结构设计提供依据。B、动力分析包含的内容
a)管道固有频率分析—防止共振。
b)管道强迫振动响应分析—控制管道振动及应力。
c)往复式压缩机(泵)气(液)柱频率分析—防止气柱共振。
d)往复式压缩机(泵)压力脉动分析—控制压力脉动值(δ值)。C、动力分析要点

b)机器动平衡差——修改基础设计d)减少激振力——减少弯头、三通、异径管等管件。
改90。为弯头45。弯头。
e)改变（提高）管线的固有频率，使其远离激振力频率。
(1)共振区域(2)通常W1应在W0（压缩机的吸入或吸出频率）的1.2倍以上，设计时最好控制在1.5倍以上。(4)控制压力脉动⑺动设备管口许用荷载校核—API610;API617;
NEMASM23;API661。

⑿设备管口荷载及预焊件条件—供设备专业校核局部应力和设计用
⒀、⒁、⒂、⒅略
⒃编制弹簧架采购MR文件及弹簧架技术数据表—选型、荷载、位移
串联—按最大荷载选弹簧
位移按最大位移量分配
并联—选同型号弹簧、荷载平均分配
荷载变化率—国标≤25％（可改变）
(17)编制柔性件（膨胀节、软管等）采购MR文件及柔性件技术数据表四、管道支架设计
1、管道支架的分类及定义
按支架的作用分为三大类：承重架、限制性支架和减振架。
1）承重架:用来承受管道的重力及其它垂直向下载荷的支架(含可调支架)。
a）滑动架：在支承