压力管道设计审核培训讲稿

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且P
t
0.385时
t
PDo
2 t
P
B、当
tD6 o或 Pt 0.38时 5
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)依据相应的规范中 公式进行计算。
⑶临界管线表
计算机计算(Y)
孔板等附近产生激振力; 共振——激振力频率等于或接近管线固有频率; b)机器动平衡差——修改基础设计
c)减少脉动和气柱共振的方法:
1)加大缓冲罐 —— 一般为气缸容积的10倍以上,使缓冲罐尽量
靠近进出口,但不能放在共振管长位置。
2)两台或三台压缩机的汇集总管为进口管容积之和的三倍。
3)孔板消振——在缓冲罐的出口加一块孔板。
二、管道机械专业(应力分析)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、SHJ41-91《石油化工企业管道柔性设计规范》 4、GB150-1998《钢制压力容器》 5、HG20695-1987《化工管道设计规范》 6、API610 —— 离心泵 7、NEMA SM23 —— 透平 8、API617 —— 离心压缩机 9、API661 —— 空冷器 10、ANSI/B31.1 、APIRP520 —— 安全阀与爆破片
3、各文件应包含的内容: ⑴工程规定内容 A、适用范围; B、概述 ; C、设计中采用的标准规范 ; D、计算程序(软件) ; E、设计温度、压力、安装温度、压力 ; F、设计荷载:—— 10米高度基本风压值 ; —— 地震烈度 —— 雪荷载 —— 土壤的化学、力学性质
⑵壁厚计算
A、当
t
DO 6
a)管道计算
⑻夹套管计算
b)端部强度计算
插图
c)内部导向翼板位置确定
⑼往复式机泵动力分析
⑽安全阀,爆破膜泄放反力计算
插图
ANSI/B 31.1
API RP 520
⑾结构,荷载条件: F≥1000Kgf,M≥750Kgf × Bf
Bf ——梁翼缘宽度。
需提条件给土建 :沉降量的考虑;储罐抗震措施。
⑿设备管口荷载及预焊件条件——供设备专业校核局部应力
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; 插 图 ⑹ 支管补强计算;
⑺ 动设备许用荷载校核(四级) ⑻ 夹套管(蒸汽、热油、热水)计算(端部强度计算、内部
导向翼板位置确定) ⑼ 往复式压缩机、往复泵动力分析(四级) ⑽ 安全阀、爆破膜泄放反力计算 ⑾ 结构、建筑荷载条件 ⑿ 设备管口荷载、预焊件条件 ⒀ 编制管架表 ⒁ 绘制非标管架图 ⒂ 编制管架综合材料表 ⒃ 编制弹簧架表 ⒄ 编制柔性件(膨胀节、软管等)技术特性表 ⒅ 管架施工安装说明
通 常 W0 应 避 开 0.8W1 ~1.2W1 的区域,在工程中最 好避开 0.5W1 ~1.5W1的范围, 这样振幅较小。
(2)通常W0应在W1(压缩机的吸入或吸出频率)的1.2倍以上, 设计时最好控制W1在1.5倍以上。
振幅
n
(3)激振力频率W1= ×缸数×单(双)作用数(1/秒)
60
n=转/分——压缩机转数
返回
2)导向架——限制二个方向的位移;
3)限位架——限制二个方向的位移; 4)承重架、吊架——限制一个方向的位移。 插 图
(设计吊架时不仅要计算承载力,同时要考虑管道在该处的
位移量。)
形补偿器 插 图
2、管道跨距及导向间距
1)管道跨距——强度及刚度两项控制
强度控制——略
刚度控制——装置内δ≤13mm,装置外25 mm
(4)控制压力脉动
注:此为原苏联标准 (5)卧式容器固定端及立式设备支耳标高确定——提高管道柔性,
减小位移量,防止对设备管口的推力过大。 ⑹支管补强计算——降低局部应力——等面积补强——WRC329
⑺动设备管口许用荷载校核—API 610;API 617;NEMA SM 23; API 661。
(10~20 mm) 2)导向间距:
(38 mm)
a)水平管
b)垂直管
附表2
设备管口承载能力表(仅供参考)
注:①F=N,M=N × M
②该表依据为R=1000mm,t=10mm
若不同,则加修正系数
f t 1.5 R
③若为压力容器,则取表列值的75%。
返回
L1 L1 L2 L2
△ L 1△ t1 L 1 α 1 △ L 2△ t2 L 2 α 2
孔径大小:
d 4 D
U,U
V气体流速 V介质内的声
d 0.3 ~ 0.5 D
孔板厚度=3~5mm
孔板位置—— 在较大缓冲罐的
进出口均可
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
β——放大因子
W0 ——固有频率(角频) W1——激振频率(角频)
ห้องสมุดไป่ตู้
和设计用 表 格 ⒀、⒁、⒂、⒅略
插图
⒃编制弹簧架表——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)技术特性表
四、管道支架
1、管道支架的形式:
1)固定架——限制三个方向的位移和三个方向的转角;
压力管道设计审核培训讲稿
一、管机专业的职责 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、管架设计; 5、审核供货商文件; 6、编制、修改规定; 7、编制应力分析及管架设计工程规定; 8、本专业人员培训; 9、进度、质量及人工时控制 ; 10、参加现场技术服务;
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
机器动平衡差——基础设计不当; 气流脉动 ——气柱共振; a)振源 阻力、流速、流向变化——异径管、弯头、阀门、
(依据ASME/ANSI B31.1及B31.3)
⑷应力分析
静力分析 动力分析
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
应力分析 简单手算(公式法、图表法)(F)
管线
目测法(V)
非应力分析
通常,T≥340℃,应做应力分析
D•Y (LU)2
208.3
D——管外径(mm)
Y——总位移(mm) Y=(ΔX2+ΔY2 +ΔZ2)1/2
固定
L——管线总长(m) (AB+BC+CD)
U——管线的直线距离(m)(AD间的直线距离)
△L1与△L2 尽可能
接近。
返回
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Wg F1P
kT
k1M
273
W— 泄放量 kg / h
g— 重力加速度 k— 热交换比 k=1.4 T— 出口温度(t+273) M— 泄放物的平均分子量
F2 2F1
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F1 导向支架
F2 P
承重支架
min
导向架
限位架 承重架
导向架
24D~6m之间取小值
水平形补偿器两侧的导向架与弯头要有一定的距离。
《管道支架的设计及计算》TC42B2-94 全国化工工程建设标准编辑中心 联系电话:010-64234437
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承重支架 导向支架
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适用性:同直径,两端固定,无支管,无中间约束。 不适用:
1、剧烈循环条件下工作管道(循环次数大于7000); 2、大直径的薄壁管(t/D≤0.02); 3、端点位移量占总位移量大部分的管道; 4、L/U >2.5的不等腿U形管道或近似锯齿形的管道; 5、约束点的约束力有要求的管道; 6、非钢的管道。
三、工程设计阶段管机专业的任务
初步设计、基础设计阶段
⑴ 编制工程设计规定
(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;
详细设计阶段
⑴ 修订工程设计规定(应力分析、管架设计、管架施工说明)
(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)
静力分析
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