1033-2005管道荷载计算方法规定OK
管道的荷载计算方法
管道荷载计算方法注意（1）此设计规定应按照以下说明：管道设计工作应按照规定执行。
（2）此规定指出工程设计专业必须为管道设计的需要来执行。
在规定基础上管道设计者可以作适当的修改。
2．荷载和外力的设计2.1通则当设计下列结构时，应考虑荷载。
各种荷载的联合作用在计算中的应用见2.14条。
2.2结构本体应计算结构本体和防火材料的重量。
2.3动设备对于泵、压缩机、马达等设备重量，要尽可能快地从制造商处获取相关数据，其中应包括控制、辅助设备、配管等重量。
在对设备直接设在支架上的情况进行计算时，应尽可能快地提交相关动力影响因素。
2.4起重机荷载起重机的荷重应根据制造商的数据来确定。
2.5容器、塔等除容器和塔外，还包括过滤器、沉降槽、换热器、冷凝器及其配管。
根据该类设备各种荷载的综合情况，在计算中应包括以下重量/荷载。
（1）空重这是容器、塔等的静止重量，包括衬里材料、保温、防火、阀门等，应根据制造商提供的数据推导出来。
（2）操作重操作重是容器、塔等的空重，几在该单元操作过程中最大容量的重量之和。
（3）水压实验荷载在现场需要对设备进行水压实验时，设计支架结构时应考虑该设备完全充满水的重量。
当一个支撑支一台以上的容器时，该支撑应根据以下基础进行设计：在同一时刻，一台容器进行水压实验，而其他容器为空设备或仍处于操作状态中。
2.6活动荷载（1）活动荷载应根据以下平台或通道的用途分为几个等级（a）A级主要用作人行通道，除了人可搬动的物品外，没有其他东西。
例如台阶、楼梯平台、管架上人行道、仪表监测平台及阀门操作平台。
（b）B级用于较轻的阀门、换热器、法兰、类似部件的检修工作，放置拆卸这些部件的工具，若在梁或桁架上放置重物须加小心。
（c）C级承受特殊荷载。
要根据特殊需要进行设计。
（2）活动荷载见表1表1 生活荷载2.7风荷载风荷载应根据UBC确定，假设以下几点：风驻点压力q=140kg/m2（在10米高度）方向“c”重要系数I=1风力可从各个方向作用于构筑物，应考虑其最不利的情况（最大逆风向）。
管道荷载计算方法
管道荷载计算方法注意（1）此设计规定应按照以下说明：管道设计工作应按照规定执行。
（2）此规定指出工程设计专业必须为管道设计的需要来执行。
在规定基础上管道设计者可以作适当的修改。
2．荷载和外力的设计2.1通则当设计下列结构时，应考虑荷载。
各种荷载的联合作用在计算中的应用见2.14条。
2.2结构本体应计算结构本体和防火材料的重量。
2.3动设备对于泵、压缩机、马达等设备重量，要尽可能快地从制造商处获取相关数据，其中应包括控制、辅助设备、配管等重量。
在对设备直接设在支架上的情况进行计算时，应尽可能快地提交相关动力影响因素。
2.4起重机荷载起重机的荷重应根据制造商的数据来确定。
2.5容器、塔等除容器和塔外，还包括过滤器、沉降槽、换热器、冷凝器及其配管。
根据该类设备各种荷载的综合情况，在计算中应包括以下重量/荷载。
（1）空重这是容器、塔等的静止重量，包括衬里材料、保温、防火、阀门等，应根据制造商提供的数据推导出来。
（2）操作重操作重是容器、塔等的空重，几在该单元操作过程中最大容量的重量之和。
（3）水压实验荷载在现场需要对设备进行水压实验时，设计支架结构时应考虑该设备完全充满水的重量。
当一个支撑支一台以上的容器时，该支撑应根据以下基础进行设计：在同一时刻，一台容器进行水压实验，而其他容器为空设备或仍处于操作状态中。
2.6活动荷载（1）活动荷载应根据以下平台或通道的用途分为几个等级（a）A级主要用作人行通道，除了人可搬动的物品外，没有其他东西。
例如台阶、楼梯平台、管架上人行道、仪表监测平台及阀门操作平台。
（b）B级用于较轻的阀门、换热器、法兰、类似部件的检修工作，放置拆卸这些部件的工具，若在梁或桁架上放置重物须加小心。
（c）C级承受特殊荷载。
要根据特殊需要进行设计。
（2）活动荷载见表1表1 生活荷载2.7风荷载风荷载应根据UBC确定，假设以下几点：风驻点压力q=140kg/m2（在10米高度）方向“c”重要系数I=1风力可从各个方向作用于构筑物，应考虑其最不利的情况（最大逆风向）。
管道载荷及支架计算
管道载荷及支架计算管道是工业生产中常用的输送介质的一种设备，其安装和支撑是管道运行的重要保障。
在管道设计中，管道载荷及支架计算是必不可少的一环，本文将从管道载荷、支架类型、支架计算等方面进行介绍。
一、管道载荷管道载荷是指管道在运行过程中所受的各种荷载，包括自重、介质重量、水压、风荷载、地震荷载等。
其中，自重是指管道本身的重量，介质重量是指管道内介质的重量，水压是指管道内介质所产生的压力，风荷载是指管道所受的风力作用，地震荷载是指管道在地震过程中所受的震动力。
在管道设计中，对于不同的荷载要进行不同的计算，以确保管道的安全运行。
例如，在计算自重时，需要考虑管道材料、管径、壁厚等因素，以确定管道的自重；在计算介质重量时，需要考虑介质的密度、流量等因素；在计算风荷载时，需要考虑风速、管道高度、管道形状等因素。
二、支架类型支架是管道安装和支撑的重要组成部分，其作用是固定管道，防止管道在运行过程中发生过度变形或破坏。
根据不同的管道类型和荷载情况，支架可以分为固定支架、弹性支架、滑动支架等。
固定支架是指将管道固定在支架上，使其不能发生位移。
固定支架适用于荷载较大的管道，如高压管道、大口径管道等。
弹性支架是指通过弹性元件将管道与支架连接起来，使其能够在一定范围内发生位移。
弹性支架适用于荷载较小的管道，如低压管道、小口径管道等。
滑动支架是指通过滑动面将管道与支架连接起来，使其能够在一定范围内发生位移。
滑动支架适用于管道在运行过程中需要发生较大位移的情况，如地震荷载较大的地区。
三、支架计算支架计算是指对于管道的荷载情况和支架类型进行计算，以确定支架的数量、类型和位置。
支架计算需要考虑管道的荷载情况、管道的材料、管道的形状、管道的长度等因素。
在支架计算中，需要确定支架的间距和支架的位置。
支架的间距应根据管道的荷载情况和管道的长度来确定，一般情况下，支架的间距应小于管道的长度。
支架的位置应根据管道的荷载情况和管道的形状来确定，一般情况下，支架应放置在管道的转弯处、支座处和管道的接口处等位置。
管道荷载计算公式
管道荷载计算公式在管道设计中，荷载是指作用于管道上的外力或外载荷，包括静荷载和动荷载两种类型。
静荷载是指静止状态下的荷载，例如管道自重、土压力、液体静压力等。
动荷载是指动态状态下的荷载，例如流体冲击、地震力等。
管道荷载计算的目的是确定管道的最大荷载，并根据这些荷载确定管道的尺寸、材质和支撑方式，以确保管道的安全运行。
常用的管道荷载计算公式包括以下几种。
1. 管道自重计算公式：管道自重是指管道本身的重量。
管道自重的计算公式为：自重= πD^2/4 × L × γ，其中D为管道的外径，L为管道的长度，γ为管道材料的单位重量。
2. 土压力计算公式：土压力是指土壤对管道的压力。
土压力的计算公式为：土压力= γ × H × (1 - sinθ)，其中γ为土壤的单位重量，H为管道埋深，θ为土壤的内摩擦角。
3. 液体静压力计算公式：液体静压力是指管道内液体对管道壁的压力。
液体静压力的计算公式为：静压力= γ × H × A，其中γ为液体的单位重量，H为液体的高度，A为管道的截面积。
4. 流体冲击力计算公式：流体冲击力是指流体在管道中流动时对管道壁的冲击力。
流体冲击力的计算公式为：冲击力= 0.5 × ρ ×V^2 × A，其中ρ为流体的密度，V为流体的流速，A为管道的截面积。
5. 地震力计算公式：地震力是指地震时地面对管道的作用力。
地震力的计算公式为：地震力= γ × H × A × R，其中γ为土壤的单位重量，H为管道的埋深，A为管道的截面积，R为地震加速度。
以上是常用的管道荷载计算公式，通过根据具体情况选择合适的公式进行计算，可以得到管道在不同荷载下的应力和变形情况。
在实际工程中，为了保证管道的安全性和稳定性，通常会选择保守的设计参数进行计算，并考虑一些不确定因素，如材料的强度、温度变化等。
管道荷载计算方法规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2001-01-08 发布 2001-01-15 实施中国石化集团兰州设计院管道荷载计算方法规定目录1.范围2.荷载类型和组合2.1 荷载类型2.2 条件2.3 荷载组合3. 荷载计算方法3.1 管子荷载3.2 由热胀或热缩引起的水平荷载和垂直荷载3.3 摩擦力3.4 地震荷载、风荷载、雪荷载、冲击荷载工作规定中国石化集团兰州设计院SLDI 333C06-2001实施日期:2001-01-15 第 1 页共7 页管道荷载计算方法规定1. 范围本标准中包括的荷载数据的计算方法用于土建结构条件的设计。
2.荷载类型及组合2.1 荷载类型荷载数据应包含以下荷载:（1）管道荷载(自重及工作荷载)管道重量,保温材料,介质等（2）热胀或热缩引起的反作用力反作用力是由管子的热胀或对收缩以及位移约束引起的。
（3）摩擦力摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。
（4）地震荷载(a) 由地震加速引起的荷载(b)由管道约束点与地震相关的位移引起的反作用力(反作用力的计算方法与热应力的计算方法类似) （5）风荷载（6）雪荷载（7）冲击荷载由安全阀气流或水锤的冲击引起的荷载。
（8）膨胀节的拉伸及反弹作用。
2.2条件荷载的计算应经过下述条件的研究。
当荷载已达到正常操作时的最大值，或其他操作情况下荷载的变化可以忽略不计，计算可仅以正常操作情况为基准。
（1）水压试验、气压试验充水重。
（2）正常操作条件。
正常操作条件不同于以下第（3）条中所述情形。
（3）特殊操作情况（a）开车情况（从开车到正常操作的过渡情况）。
管子从管架上松开，设备或管道等内部温度的临时变化引起的热应力。
（b）停车情况（从正常操作到停车的过渡情况）。
应考虑到与紧急停车相关的问题（压降等），开车时的情况也应考虑。
（c）除焦，再生操作，蒸汽转化等。
管道荷载计算方法规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2001-01-08 发布 2001-01-15 实施中国石化集团兰州设计院管道荷载计算方法规定目录1.范围2.荷载类型和组合2.1 荷载类型2.2 条件2.3 荷载组合3. 荷载计算方法3.1 管子荷载3.2 由热胀或热缩引起的水平荷载和垂直荷载3.3 摩擦力3.4 地震荷载、风荷载、雪荷载、冲击荷载工作规定中国石化集团兰州设计院SLDI 333C06-2001实施日期:2001-01-15 第 1 页共7 页管道荷载计算方法规定1. 范围本标准中包括的荷载数据的计算方法用于土建结构条件的设计。
2.荷载类型及组合2.1 荷载类型荷载数据应包含以下荷载:（1）管道荷载(自重及工作荷载)管道重量,保温材料,介质等（2）热胀或热缩引起的反作用力反作用力是由管子的热胀或对收缩以及位移约束引起的。
（3）摩擦力摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。
（4）地震荷载(a) 由地震加速引起的荷载(b)由管道约束点与地震相关的位移引起的反作用力(反作用力的计算方法与热应力的计算方法类似) （5）风荷载（6）雪荷载（7）冲击荷载由安全阀气流或水锤的冲击引起的荷载。
（8）膨胀节的拉伸及反弹作用。
2.2条件荷载的计算应经过下述条件的研究。
当荷载已达到正常操作时的最大值，或其他操作情况下荷载的变化可以忽略不计，计算可仅以正常操作情况为基准。
（1）水压试验、气压试验充水重。
（2）正常操作条件。
正常操作条件不同于以下第（3）条中所述情形。
（3）特殊操作情况（a）开车情况（从开车到正常操作的过渡情况）。
管子从管架上松开，设备或管道等内部温度的临时变化引起的热应力。
（b）停车情况（从正常操作到停车的过渡情况）。
应考虑到与紧急停车相关的问题（压降等），开车时的情况也应考虑。
（c）除焦，再生操作，蒸汽转化等。
管道的荷载计算方法
管道的荷载计算方法常见的管道荷载包括静荷载和动荷载两种。
静荷载主要包括以下几种情况：1.重力荷载：由于管道自身质量而产生的荷载。
根据管道及其附件的重量和长度，可以计算得到。
2.压力荷载：由于管道内介质的压力而产生的荷载。
压力大小与管道的直径、壁厚、介质性质和送气/液体的压力有关。
3.土壤荷载：管道埋地运行时，深埋在土壤中的管道会受到土壤的压力和重力的影响。
计算方法主要依据土壤工程力学原理。
4.风荷载：对于埋地或露天敷设的管道来说，风的作用也会产生一定的荷载。
计算方法包括风压计算和风力折减系数的确定。
动荷载主要包括以下几种情况：1.流体作用力：当管道内流体流动时，流体的动量会向管道施加压力，产生一定的荷载。
计算方法主要根据流体力学原理和压力损失公式。
2.振动荷载：管道运行时受到的振动荷载来自于流体流动引起的脉动和共振，以及管道与被支撑结构之间的摩擦振动。
计算方法主要依据振动力学原理和结构动力学计算方法。
3.温度荷载：由于介质温度变化引起的管道自身热膨胀，会产生一定的荷载。
计算方法主要依据热力学公式和材料的热膨胀系数。
对于不同类型的管道和支撑结构，荷载计算方法会有所不同。
一般设计规范中会给出详细的计算方法和公式，以保证管道及其支撑结构的安全可靠。
在进行荷载计算时1.确定设计准则：根据设计准则要求，确定需要考虑的荷载类型和等级。
2.收集必要的数据：需要获取管道及其附件的重量、尺寸、介质性质等数据，以及支撑结构的材料、截面形状和尺寸等数据。
3.制定计算模型：根据实际情况，制定合理的计算模型，包括管道和支撑结构的几何形状和边界条件。
4.进行荷载计算：根据设计准则和计算模型，进行荷载计算，分析管道和支撑结构的受力情况。
5.评估结果和进行调整：根据计算结果，评估管道和支撑结构的安全性，并根据需要进行结构调整和优化设计。
6.编制荷载计算报告：对荷载计算过程和结果进行总结和整理，编制荷载计算报告，为设计和施工提供依据。
管架载荷计算
管架载荷计算规定1 总则本规定适用于设计管架时计算管道重量载荷、弹性载荷及摩擦力。
其余载荷如：风载、地震载荷等可根据需要按相应规定计算。
2 考虑承载的一般原则2.1 当采用可变弹簧支吊架时，与其相邻的刚性支架的载荷应适当加大。
一般取弹簧支吊架承受的最大载荷的15%作为转移载荷，作川在相邻刚性支架上。
2.2 对靠近泵，压缩机，汽轮机等敏感设备的支吊架，应能承受相应管段的全部重量。
2.3 计算安全阀排气管道上的支吊架载荷时（排气管口为T型的除外），尚应根据布置情况，考虑排气反作用力。
排气反力按下式计算：（2—1）式中：F—排气管上气流的反作用力，kg；Q—气体或蒸汽排放量，kg/h；K—气体或蒸汽的绝热指数；T—安全阀入口绝对温度，K；M—气体或蒸汽的分子量。
3 重量载荷的确定3.1 重量载荷包括管道、管道附件、保温层材料、介质的重量（当介质比重小于1,且管道需进行水压试验时按充水重量考虑）。
另外，根据需要考虑雪载荷等的作用。
3.2 由于管段形式和支承点所处位置不同，支吊架所承受的重量载荷亦不尽相同。
为此，本规定将一般管段大致分为几种主要形式，分别采用以下简化方法计算支吊架重量载荷。
3.2.1 水平直管段3.2.1.1 无集中载荷的水平直管段作用于管架上的重量载荷，按下式计算：式中：R A 、R B 、R C —分别为直管段作用于A 、B 、C 管架上的重量载荷，kg ； q —每米管道的重量，kg/m ； L 1、L 2—管段长度，m 。
3.2.1.2 带有集中载荷（阀门等）的水平直管段作用于两端管架上重量载荷按下式计算：式中：P —集中载荷，kg ；a 、b —分别为集中载荷点至管架A 、B 的距离，m 。
3.2.2 垂直L 形管段作用于两端管架上的重量载荷，按下式确定。
3.2.3 Z形管段3.2.3.1 水平Z形管段平面Z形管段作用于两端管架上的重量载荷，其计算公式比较复杂，为简化计算可利用作图法进行。
管道荷载计算方法规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C06-2001 0 新制定全部顾英张彦天郑明峰2002.04.01修改标记简要说明修改页码编制校核审核审定日期2001-01-08 发布 2001-01-15 实施中国石化集团兰州设计院管道荷载计算方法规定目录1.范围2.荷载类型和组合2.1 荷载类型2.2 条件2.3 荷载组合3. 荷载计算方法3.1 管子荷载3.2 由热胀或热缩引起的水平荷载和垂直荷载3.3 摩擦力3.4 地震荷载、风荷载、雪荷载、冲击荷载1. 范围本标准中包括的荷载数据的计算方法用于土建结构条件的设计。
2.荷载类型及组合2.1 荷载类型荷载数据应包含以下荷载:（1）管道荷载(自重及工作荷载)管道重量,保温材料,介质等（2）热胀或热缩引起的反作用力反作用力是由管子的热胀或对收缩以及位移约束引起的。
（3）摩擦力摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。
（4）地震荷载(a) 由地震加速引起的荷载(b)由管道约束点与地震相关的位移引起的反作用力(反作用力的计算方法与热应力的计算方法类似) （5）风荷载（6）雪荷载（7）冲击荷载由安全阀气流或水锤的冲击引起的荷载。
（8）膨胀节的拉伸及反弹作用。
2.2条件荷载的计算应经过下述条件的研究。
当荷载已达到正常操作时的最大值，或其他操作情况下荷载的变化可以忽略不计，计算可仅以正常操作情况为基准。
（1）水压试验、气压试验充水重。
（2）正常操作条件。
正常操作条件不同于以下第（3）条中所述情形。
（3）特殊操作情况（a）开车情况（从开车到正常操作的过渡情况）。
管子从管架上松开，设备或管道等内部温度的临时变化引起的热应力。
（b）停车情况（从正常操作到停车的过渡情况）。
应考虑到与紧急停车相关的问题（压降等），开车时的情况也应考虑。
（c）除焦，再生操作，蒸汽转化等。
2.3荷载组合（a）下表是在各种条件下同时起作用的荷载组合。
P : 集中荷载W: 均匀荷载Q : 单位荷载(单位面积重量)（2）假设地震荷载,风荷载及冲击荷载没有同时产生影响.（3）在水压实试验中无需标注管架,梁,结构等的垂直荷载.在其他情况下,当管线数量较少时，应单独标出每跟管线的垂直荷载。
管顶板的荷载计算
管顶板的荷载计算管顶板的荷载计算是指在管道系统运行中，管道顶部承受的各种荷载的计算和分析。
管顶板是管道系统中的重要组成部分，承载着管道的重量和施加在管道上的弯矩力、挤压力以及其他外部荷载力。
荷载计算的目的是确定管顶板的尺寸和设计，以确保管道系统的安全运行。
一般来说，管顶板的荷载可以分为静载和动载两类。
静载是指恒定的荷载，主要包括管道自重、介质重量和管道自身带有的设备重量等。
动载是指变动的荷载，主要包括风荷载、地震荷载和操作荷载等。
首先，计算管道自重。
管道的自重主要由管道本身的材料和尺寸决定。
根据管道的材料和尺寸，可以计算出单位长度的管道重量。
然后，根据管道的实际长度，乘以管道的单位重量，可以得到管道自重。
其次，计算介质重量。
介质重量是指管道内输送介质的重量。
根据介质的密度和管道的内径，可以计算出单位长度的介质重量。
然后，根据管道的实际长度和介质重量，可以计算出介质的总重量。
同时，还要考虑管道自身带有的设备重量。
例如，管道上安装了支承架、阀门、法兰等设备，这些设备的重量也会对管顶板施加荷载。
根据设备的重量和数量，可以计算出设备的总重量。
静载的计算主要根据上述的自重、介质重量和设备重量，将它们合并计算得到。
例如，将自重、介质重量和设备重量进行叠加，可以得到管道的总静荷载。
动载的计算主要考虑风荷载、地震荷载和操作荷载。
风荷载是指管道受到的风力作用力，根据管道的高度、横截面积和风速等参数，可以计算出风荷载。
地震荷载是指管道在地震发生时受到的地震力，根据地震的震级、场地的基本加速度和管道的重量等参数，可以计算出地震荷载。
操作荷载是指人工施加在管道上的荷载，如管道上的维修和检测操作所施加的荷载。
综上所述，管顶板的荷载计算是一个综合考虑静载和动载的过程。
静载主要考虑管道的自重、介质重量和设备重量，动载主要考虑风荷载、地震荷载和操作荷载。
通过合理计算和分析，可以确定管顶板的尺寸和设计，确保管道系统的安全运行。
管顶板的荷载计算
管顶板的荷载计算
一、管道荷载计算概述
管道是一种重要的基础设施，可以用来运输水、污水、热水、气体、石油等流体，管道的广泛使用使我们的生活更加便利。
但是，由于管道上的内外压力及水流、风压等外部荷载，管道在运行过程中会受到大量的外拉拔力、曲折力、内部压力等荷载，如果不加以有效的受荷载计算，很容易破坏管道及管道周围的支撑，危及人民的生命安全。
因此，我们需要通过合理的荷载计算，确保管道的安全可靠性。
二、管道运行现场安全计算
1.管道支架支撑计算：确定管道支架的支撑位置、支撑强度、管道支架的支撑结构，以确保管道的支撑稳定。
2.管道上部结构荷载计算：计算管道的内部压力、曲折力、外拉拔力以及外部荷载，按规定确定管道的上部结构受荷载，确保管道上部结构受荷载变形符合要求。
3.管道上部板及支撑结构荷载计算：计算管道上部板及支撑结构的承载力，确定管道上部板的强度，确保管道上部板及支撑结构具有足够的承载力及强度，以抵抗管道外部及内部荷载的作用。
4.土壤受荷载计算：根据地下水位、渗流及其他外部荷载计算土壤受荷载。
直埋敷设供热管道垂直荷载计算方法的研究_邹平华
直埋敷设供热管道垂直荷载计算方法的研究*哈尔滨工业大学 邹平华m 那 威 宋 艳北京热力集团 杨 帆 胡宝娣摘要 介绍了四种常用垂直荷载计算方法:《城镇直埋供热管道工程技术规程》法、Marston 法、 # # ½¶»¿法和棱柱荷载法。
给出了计算垂直荷载的土壤垂直压力因数曲线,讨论了考虑沟槽为直壁沟槽或斜壁沟槽、管道为刚性或柔性管道时的垂直荷载计算方法及适用条件。
实例计算结果表明,沟槽为斜壁沟槽的 # # ½¶»¿法计算结果最小,《城镇直埋供热管道工程技术规程》法计算结果最大;工程实际情况下的垂直荷载在数值上趋近于棱柱荷载。
关键词 供热管道 直埋敷设 垂直荷载 柔性管道 刚性管道Calculation methods of vertical load fordirectly buried heating pipelinesB y Zou P in ghua n ,Na W ei,Song Yan,Y ang F an and H u B aodiAbstract Pr esents f o ur c onve ntio nal ca lculatio n me thods i.e.the Technical specifica tio n for directlyburied heating pipeline engineer ing in city m ethod,M ar sto n lo ad me thod, # # ½¶»¿m ethod and pr ism load metho d.Pr ov ides the c ur ves o f so il ver tical pr essure co eff icient to ca lculate ver tica l lo ad and discusses the calc ula tio n metho d and its applica tio n co nditions fo r ve rtical o r le an w alls in pipe channe ls and f or rigid o r flexible pipes.T he calculation r esults show that the result by # # ½¶»¿m ethod fo r lean wall in the pipe channel is the least and that by the f ir st metho d is the lar gest and the v er tical lo ad in ac tual e ng ineer ing is clo se to that by the prism load.Keywords he ating pipeline,direct ly buried lay ing ,ve rtical lo ad,f le xible pipe,r igid pipen Harbin Insti tute of Technology,H arbin,China*国家自然科学基金资助项目(编号:50378029);国家/十五0重点科技攻关计划资助项目(编号:2002BA107B02)30 引言正确计算直埋供热管道上的垂直荷载关系到管道的强度和应力计算、固定支架的受力和竖向稳定性验算,对管道安全可靠运行有着重要影响。
管架载荷计算
管架载荷计算规定1 总则本规定适用于设计管架时计算管道重量载荷、弹性载荷及摩擦力。
其余载荷如：风载、地震载荷等可根据需要按相应规定计算。
2 考虑承载的一般原则2.1 当采用可变弹簧支吊架时，与其相邻的刚性支架的载荷应适当加大。
一般取弹簧支吊架承受的最大载荷的15%作为转移载荷，作川在相邻刚性支架上。
2.2 对靠近泵，压缩机，汽轮机等敏感设备的支吊架，应能承受相应管段的全部重量。
2.3 计算安全阀排气管道上的支吊架载荷时（排气管口为T型的除外），尚应根据布置情况，考虑排气反作用力。
排气反力按下式计算：（2—1）式中：F—排气管上气流的反作用力，kg；Q—气体或蒸汽排放量，kg/h；K—气体或蒸汽的绝热指数；T—安全阀入口绝对温度，K；M—气体或蒸汽的分子量。
3 重量载荷的确定3.1 重量载荷包括管道、管道附件、保温层材料、介质的重量（当介质比重小于1,且管道需进行水压试验时按充水重量考虑）。
另外，根据需要考虑雪载荷等的作用。
3.2 由于管段形式和支承点所处位置不同，支吊架所承受的重量载荷亦不尽相同。
为此，本规定将一般管段大致分为几种主要形式，分别采用以下简化方法计算支吊架重量载荷。
3.2.1 水平直管段3.2.1.1 无集中载荷的水平直管段作用于管架上的重量载荷，按下式计算：式中：RA 、RB、RC—分别为直管段作用于A、B、C管架上的重量载荷，kg；q—每米管道的重量，kg/m；L1、L2—管段长度，m。
3.2.1.2 带有集中载荷（阀门等）的水平直管段作用于两端管架上重量载荷按下式计算：式中：P—集中载荷，kg；a、b—分别为集中载荷点至管架A、B的距离，m。
3.2.2 垂直L形管段作用于两端管架上的重量载荷，按下式确定。
3.2.3 Z形管段3.2.3.1 水平Z形管段平面Z形管段作用于两端管架上的重量载荷，其计算公式比较复杂，为简化计算可利用作图法进行。
作图步骤如下：先按比例画出AB管段各段长度，并在A、B两点间连直线，然后分别从L1、L2、L3各段的中点向AB引垂线，可分别得到a、b、c的长度，再将其代入式（3—8）和式（3—9），即可求出两支承点的载荷。
水管动荷载计算
水管动荷载计算水管动荷载计算是工程设计中非常重要的一项内容，它主要用于确定水管在运行过程中所受到的动态荷载，以保证水管的安全和稳定运行。
水管动荷载的计算需要考虑多种因素，包括水流的速度、水压、水质等，下面我们将一一介绍。
我们需要确定水流的速度。
水流速度对水管的动荷载有很大影响。
一般情况下，水流速度越大，对水管的动荷载就越大。
因此，在进行水管动荷载计算时，我们需要准确测量水流速度，并结合水管的材质和尺寸来进行分析。
我们需要考虑水压对水管的影响。
水压是指水流对单位面积的压力大小。
水管承受的水压越大，其所受到的动荷载也就越大。
在水管动荷载计算中，我们需要根据实际情况确定水压的大小，并结合水管的强度参数来进行计算。
水质也是进行水管动荷载计算时需要考虑的因素之一。
不同水质的流体对水管的腐蚀性不同，从而会对水管的安全性产生影响。
在进行水管动荷载计算时，我们需要根据水质的特性来确定水管的材质和厚度等参数，以保证水管在运行过程中不会因为腐蚀而发生破损。
在进行水管动荷载计算时，我们还需要考虑水管的支撑方式。
水管的支撑方式对其受力情况有很大影响。
一般情况下，水管的支撑方式有固定支撑和弹性支撑两种。
不同的支撑方式会对水管的动荷载产生不同的影响，因此在进行计算时需要根据具体情况来确定水管的支撑方式。
我们需要进行水管动荷载的计算。
水管动荷载的计算可以通过数值模拟和理论分析两种方法进行。
数值模拟方法可以利用计算机软件进行模拟，得到水管在不同工况下的动荷载情况。
而理论分析方法则是通过公式推导和计算，得到水管动荷载的数值。
在进行水管动荷载计算时，我们需要综合考虑以上因素，确保计算结果的准确性和可靠性。
水管动荷载计算是工程设计中非常重要的一项内容。
通过对水流速度、水压、水质、支撑方式等因素的综合考虑，我们可以得到水管在不同工况下所受到的动荷载情况。
水管动荷载的计算结果可以为工程设计提供重要的依据，以保证水管的安全和稳定运行。
管道耐压的计算
管道压力计算公式:
管材可承受的压力（MPa)=管材的抗拉强度（MPa）*管材的壁厚（m)/管材的内径（m）
计算出来后的压力再除以安全系数即可。
如外径10mm，壁厚1mm的不锈钢管，如果抗拉强度为500MPa，那么其可承压力为:500*0.001/0。
008=62。
5MPa
如果安全系数取2，
则实际的承压为62。
5/2=31。
25MPa。
根据以上公式也可反算算出需要的壁厚。
不锈钢管压力计算公式:p=（d1-d2）σ/(d2·n）=(d1—d2）[σ]/d2
式中
p:钢管内能承受的压力，kgf/cm^2
d1：钢管外直径，cm
d2：钢管内直径，cm
n：安全系数，通常取n=1。
5—2。
0，根据管件重要性也可取更大或更小些。
σ：钢管材料屈服强度，kgf/cm^2
[σ]:钢管材料许用应力，［σ]=σ/n,kgf/cm^2
注意各参数的单位必须一致。
n:安全系数，通常取n=1.5—2。
0，根据管
件重要性也可取更大或更。
.
钢管的水压试验压力确定：
一般不锈无缝钢管制造完成后的液体试压压力经验计算公式为P=2SR/D (Mpa）
S=壁厚（ｍｍ）Ｒ＝０。
４*抗拉强度(Ｍｐａ)
Ｄ＝外径（ｍｍ）
试压时间大于等于５Ｓ，管壁不渗漏为合格。
管廊荷载条件规定
管廊荷载条件规定1、管廊主梁上均布荷载管廊主梁上均布荷载计算公式：q = W / S式（图）中q ---- 管廊主梁上均布荷载，单位kN/m2W---- 在阴影部分内每延长米管道总荷载，单位kN/mS ---- 管道布置的总宽度，单位mL ---- 管廊横梁的宽度，单位m说明：（1）总荷载W包括钢管重量、物料重量和保温材料重量；（2）计算物料重量时，液体介质密度按1000 kg/m3；气（汽）体介质密度按0 kg/m3；DN≤150mm气（汽）管道按充水重考虑；（3）计算保温材料重量时，岩棉管壳密度按150 kg/m3，硅酸铝和微孔硅酸钙密度按200 kg/m3；（4）以上荷载计算不包括表4.1内液体管道和气（汽）体管道；（5）q数据圆整到0.1 kN/m2（相当于10kg/m2）；（6）一般情况下，管廊予留宽度不大于20%。
管廊次梁上均布荷载计算公式：q次梁= W小管道/ S---- 管廊次梁上均布荷载，单位kN/m2式中q次梁W小管道---- 在阴影部分内每延长米小管道总荷载，单位kN/mS ---- 管道布置的总宽度，单位m说明：包括小管道钢管重量、物料重量和保温材料重量；一般情况下，小（1）总荷载W小管道管道指DN ≤ 80mm的管道；（2）计算物料重量时，介质密度按1000 kg/m3；（3）计算保温材料重量时，岩棉管壳密度按150 kg/m3，硅酸铝和微孔硅酸钙密度按200 kg/m3；（4）q数据圆整到0.1 kN/m2（相当于10kg/m2）；（5）一般情况下，管廊予留宽度不大于20%。
管廊侧梁上均布荷载计算公式：w = W' / S'式（图）中w ------ 管廊侧梁上均布荷载，单位kN/mW'------ 在阴影部分内管道总荷载，单位kNS' ------ 管道布置的总宽度，单位mL' ------ 管廊侧梁的宽度，单位m说明：（1）总荷载W' 包括钢管重量、物料重和保温材料重量；（2）计算物料重量时，液体介质密度按1000kg/m3；气（汽）体介质密度按0 kg/m3；DN≤150mm气（汽）管道按充水重考虑；（3）计算保温材料重量时，岩棉管壳密度按150kg/m3，硅酸铝和微孔硅酸钙密度按200 kg/m3；（4）w数据圆整到0.1 kN/m（相当于10kg/m）；（5）当w小于2 kN/m（相当于200kg/m）时，可不向结构专业提条件。
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T/ES 25 1033-2005
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表2
结构及荷载的标准
荷载标注 集中荷载
均匀荷载
单位荷载
结构
管架主梁
3.1.3（1）（a） ——
O
管架次梁
3.1.3 （ 1）（ a ）
O
纵梁
3.1.3（1）（a） O
表4 荷载 等级 单位 荷载 计算 单位 荷载
a
0.050 0.059
b
0.075
0.06 ~ 0.084
c
0.100
0.085 ~ 0.109
d
0.125
0.110 ~ 0.134
荷载等级（单位：t/m2）
e
f
g
h
0.150 0.175 0.200 0.225
0.135 ~ 0.159
0.160 ~ 0.184
标准
T/ES 25 1033-2005
管道荷载计算方法规定
0
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2005-12-15 发布
全部
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校核
审核
审定
日期
2006-01-01 实施
中国石化集团宁波工程有限公司
中国石化宁波工程有限公司
管道荷载33-2005 第 1 页 共 11 页 实施日期：2006-01-01
(1)
式中
w:单位长度管重
b) 垂直管线的集中荷载
垂直管线上支点的集中荷载等于垂直部分全部荷载与水平部分 1/2 荷载之和。 例 2 垂直管线上集中载荷的计算方法：
作用于”E”点的集中荷载 E= l3 / 2 × w＋l4 × w + l5 / 2 × w
(2)
若没有规定”E”点,垂直部分的荷载应分布在支点”F”和”D”,见(c)
或以上的管线。
（2） 介质为气体，公称直径为 30＂ 或以上的管子。
（3） 辅助设备（阀等）的重量为 1.0t 或以上。
2． 作 用 在 固 定 点 及 导 向 点 的 热 应 力（ 包 括 膨 胀 节 的 推 力 和 弹 力 ）。
3． 作 用 于 固 定 点 及 导 向 点 的 地 震 荷载。
4． 冲击力引起的荷载（水锤，安全 阀 反 作 用 力 等 ）。
——
桁梁
3.1.3（1）（a） ——
O
支架
O
O*
——
平台
O
O*
——
地沟
O
O*
——
注*：在条件中，若支承大量小尺寸管线荷载，可作为均匀荷载标注。
3.1.3 荷载计算方法
3.1.3.1 集中荷载
1）表 3 中荷载数据表示集中荷载的范围。
表3
集中荷载范围
适用范围
集中荷载
管架/桁架
1． 下列管子的垂直荷载* （1） 介质为液体，公称直径为 18＂
由安全阀泄放或水锤的冲击引起的荷载等。
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2.2 条件
荷载的计算应考虑下述内容。正常操作时荷载达到的最大值或荷载的变化（其 它操作情况下）忽略不计的地方，荷载可以正常操作情况为基准计算。 2.2.1 水压试验、气压试验。 2.2.2 正常操作条件。
正常操作条件不同于以下 2.2.3 中所述情形。 2.2.3 特殊操作情况 2.2.3.1 开车情况（从开车到正常操作的过渡情况）。管子从管架上松开，设备或 管道等内部温度的临时变化引起的热应力。 2.2.3.2 停车情况（从正常操作到停车的过渡情况）。应考虑到与紧急停车相关的 问 题 （ 压 降 等 ）， 开 车 时 的 情 况 也 应 考 虑 。 2.2.3.3 除焦，再生操作，蒸汽吹扫等。
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1 总则
1.1 目的
为了统一设计文件形式、内容，提高配管专业设计水平和工作效率，特制订 本规定。
1.2 范围
1.2.1 本规定适用于中国石化集团宁波工程公司管道布置设计。 1.2.2 本规定不适用于非金属管道、有色金属管道、地下给排水管道、消防水管道、 采暖通风管道的布置设计。 1.2.3 执行本规定时，尚应遵循现行有关强制性标准规范的规定。
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主梁上管道荷载范围
主梁上管子的荷载应利用以下公式计算 主梁上管子荷载=〔主梁单位荷载×（A× L）〕－〔中间梁单位荷载×（1/2A×L）〕
3.2 热胀或收缩引起的水平荷载和垂直荷载
热胀或收缩引起的水平荷载和垂直荷载应通过应力分析计算最终详细数据。
3.3 摩擦力
摩擦系数
钢——钢
支撑
管子垂直荷载
平台
管子垂直荷载
地沟
管子垂直荷载
*：参见表 1 注释
2） 集中荷载计算方法
按以下方法计算集中荷载
a) 水平管的集中荷载按以下方法计算：
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例 1 水平管线集中荷载计算方法：
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“B”点集中荷载= l1 / 2 × w + l2 / 2 × w
3.1.3.2 均布荷载的计算
1) 支架上均布荷载的计算
计算见例 4
例 4 管廊横梁上均布载荷的计算
L ≤1.2S
均布荷载“w”=W/S
（4）
（W 应不小于 100kg/m）
L ＞1.2S
均布荷载“w”=W×1.2/L
（5）
（W 应不小于 100kg/m）
式中，
W：阴影部分管子总荷载
S：管线总宽
L：支架宽度
1.3 引用标准
使用本规定时，应使用下列标准最新版本。
SH 3012 《石油化工管道布置设计通则》
GB 50316
《工业金属管道设计规范》
2 荷载类型及组合
2.1 荷载类型 荷载数据应包含以下荷载:
2.1.1 管道荷载(自重及工作荷载) 管道自重,隔热材料重,介质重等。
2.1.2 热胀或冷缩引起的反作用力 反作用力是由管子的热胀或冷缩以及位移约束引起的。
（7）
（W 应不小于 200kg/m）
式中
W: 阴影部分管子总荷载
S: 管束总宽度
l: 纵向梁的跨度
3.1.3.3 单位荷载的计算
单位荷载应为单位面积的平均荷载,并应标出表 4 所示的荷载标记符号。例如， 计算出单位荷载为 0.115t/m2，则应采用的载荷等级应为“d”级，即 0.125t/m2。
0.185 ~ 0.209
0.210 ~ 0.234
i
0.250
1) 主梁上单位荷载计算方法 计算方法见例 6 例 6 单位载荷计算方法
L ≤ 1.2S 单位荷载“q”=W/L L ＞1.2S 单位荷载“q”=W×1.2/L 式中 W: 阴影部分管子总荷载 S: 管束总宽度 L: 管架宽
（8） （7）
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附加说明： 本标准由公司工艺安装室提出 本标准由公司工艺安装室起草 本标准由公司工艺安装室负责解释
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2) 次梁所支管线的最大尺寸见表 5
主梁间距
次梁所支撑管线的最大尺寸
10.0 ≥l ＞8
8″
8.0 ≥l ＞6
4″
6.0 ≥l
3″
（假定次梁位于主梁的中间）
次梁单位荷载的计算方法见例 7
图 7 次梁单位荷载计算方法
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L ≤ 1.2S
次梁单位荷载“q”=W/L
2.1.3 摩擦力 摩擦力是由管架上的管子的位移引起的。
2.1.4 地震荷载 2.1.4.1 由地震引起的荷载 2.1.4.2 由管道约束点与地震相关的位移引起的反作用力(反作用力的计算方法与 热应力的计算方法类似)
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2.1.5 风荷载 2.1.6 雪荷载 2.1.7 冲击荷载
目次
1 总则 1.1 目的 1.2 范围 1.3 引用标准 2 荷载类型和组合 2.1 荷载类型 2.2 条件 2.3 荷载组合 3 荷载计算方法 3.1 管子荷载 3.2 由热胀或热缩引起的水平荷载和垂直荷载 3.3 摩擦力 3.4 地震荷载、风荷载、雪荷载、冲击荷载
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c) 由阀门等集中荷载引起的作用于支点的荷载,应以按比例分配的方法进行计算。
例 3 阀门等集中载荷按比例分配法：
图 3 阀门等集中荷载按比例分配方法
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阀门在“B”点的集中荷载“B”=l1×P1/L1+l4×P2/L2
(3)
d) 可以应用计算机计算集中荷载
e) 由于管子上抬导致集中荷载不平衡，应再检查热应力计算结果。
2.3 荷载组合
2.3.1 下表是在各种条件下同时起作用的荷载组合。
如表 1 所示
水压/气压试 正常操作
符号
条件
验
荷载
管子重
P
T
N
○**
○
W
q 热胀或收缩 T 的反作用力
——
○
摩擦力
F
地震荷载
Ep
—— ——
—— ○*
特殊操作
U ○3.1.3 （ 1 ） （ b ）（ v）
○3.2.2
○ ——
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（10）
L ＞1.2S
次梁单位荷载“q”=W×1.2/L
（ 11）
式中
W: 阴影部分的次梁单位长度上管子总荷载
S: 管束总宽度
L: 管架宽
3) 当管子被次梁支撑时，应计算主梁和次各自的单位荷载，并将其标注在荷载数