装置内部管道热补偿计算方法使用规定

1. 总则

1.0.1 本规定适用于装置内部管道热补偿计算中常用数据的取用、计算方法的选择，并对本院现行计算方法的适用范围作出规定。

1.0.2 执行本规定时，尚应符合现行有关标准规定的要求。

1.0.3 本规定代替《装置内部管线热补偿计算方法使用规定》（BA3-8-2-84）。

2. 常用数据

2.0.1 计算温度和安装温度采用《装置内部管道静态应力分析的一般规定》（BA3-8-1-95）（以下简称《一般规定》）第23，24条。

2.0.2 计算压力采用操作中可能出现工况的最大压力，例如机泵的最高工作压力或安全阀的动作压力。

2.0.3 管材的许用压力、弹性模数、线膨胀系数采用《钢制压力容器》（GB150-89）第17，18，219页。

2.0.4 管道环向焊缝系数采用《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》（SDGJ-6-90）（以下简称《电力规定》）。

3. 补偿值的计算

3.0.1 补偿值的计算按《电力规定》第五章进行。

4. 应力验算

4.0.1 应力验算按《电力规定》第七章规定执行。

5. 管道对设备的推力和力矩计算

5.0.1 计算原则和要求应按《电力规定》第八章规定执行。

5.0.2 管道对某些具体设备或机器，如大型泵、压缩机、汽轮机等的允许推力和力矩应由这些设备或机器的制造厂提供，在制造厂没有提供数据时，可参照下述要求进行验算。

a ） 容器类设备

与容器类设备（包括管壳式换热器）嘴子连接的管道，由于热胀对设备嘴子产生推力和力矩，该推力和力矩的允许值，应满足设备有关规定的要求，也可参照下式确定作用在嘴子上推力和力矩的允许范围； 即 σ=∙-11715

98.()..R t C f （5.0.2-1)

要求 σ≤1.2[σ]20+0.2[σ]t (5.0.2-2) 式中:

σ-壳体局部弯曲应力(N/cm 2); R-容器外半径(cm);

t-壳体壁厚(包括加强板在内)(cm); C-壳体腐蚀裕量(cm);

[σ]20-钢材在20℃时的许用应力(N/cm 2); [σ]t -钢材在计算温度时的许用应力(N/cm 2); f-组合线载荷(N/cm). f=((.).).15159822fc fL fP ++∙ (5.0.2-3)

fc=Mc

πγ2

98∙. (5.0.2-4)

f L =ML

πγ

2

98∙. (5.0.2-5)

f p =

PL

298πγ

∙. (5.0.2-6) M c -作用在嘴子上的周向力矩(N/cm); M L -作用在嘴子上的纵向力矩(N/cm); P A -作用在嘴子上的轴向推力(N);

f c-Mc在壳体上引起的线载荷(N/cm);

f L-ML在壳体上引起的线载荷(N/cm);

fp-PA在壳体上引起的线载荷(N/cm);

r-嘴子外半径(cm).

当fc=0或f L>3FC时,f=1.5f p+f L

b) 离心泵

1) 如制造厂未提供嘴子的推力和力矩的允许值,则对于吸入口等于或小于DN300,壳体材料为碳钢和合金钢的离心泵,其嘴子载荷可参照表5.0.2-1的规定取用。

2）离心泵应能同时承受表5.0.2-1中所示的力和力矩。

表5.0.2-1 离心泵的嘴子载荷单位：力、N、力矩、N-

注:

①下标x表示平行主轴线,下标y表示平行垂直轴线,下标z表示与水平主轴相垂直的水平轴(见图5.0.2-1)。

②对于汽轮机驱动的立式泵和管道采用侧面嘴子的数值。对于电机驱动的立式泵和管道泵，将侧面嘴子的数值乘2。

③带“*”号表示在任何一点上的力F要分别乘上各自的力臂，加到各力矩中去构成的总力矩。

④带“**”号表示这些数据不作为规定，可以协商确定。

c) 汽轮机

如果制造厂没有提供和力矩的允许值时,可按NEMA《美国国家电气制造商协会标准》SM23的规定确定.详见附录A。

d) 高心压缩机

如果制造厂没有提供力和力矩的允许值时,可按API617《炼厂通用离心压缩机》和

NEMA SM23的规定确定,根据API617的规定,该力和力矩的允许值是NEMA SM23规定值的1.85倍。

e）空冷器

1）各种不同直径嘴子所承受的力和力矩，不得超过表5.0.2-2的数值。力和力矩方向见图5.0.2-2。

表5.0.2-2 最大允许嘴子载荷

图5.0.2-2

2) 当固定管箱上所有嘴子同时受载时,其总载荷不得超过如下数值。 表5.0.2-3

附录A NEMA SM23

SM23驱动机泵用的汽轮机上的允许作用力和力矩

由蒸汽进入管、抽汽管和排汽管作用在汽轮机上的力和力矩受下述规定的限制 A.0.1 作用在汽轮机上的任一接管口上的合力和合力矩，应满足以下的要求：

0.673F R +0.737M R ≤197D e （A.0.1） 式中：

F R -合力（N ），包括接管上安装的一般的波形补偿器所产生的压力，但下面第3页中抽述的垂直安装的排气管除外。

F R =

F F F X Y Z 222++

MR-合力矩（N-m ）

M R =

M M M X Y Z 222++

De-接管的当量直径（cm ），当公称直径≤20cm 时，采用公称直径（cm ）；当公称直径>20cm,按下式计算:

De=

403

+DN

cm A.0.2 进气管、抽汽管和排汽管的作用力和力矩转移到排汽口中心线的综合的合力和综合的合成力矩，应满足以下两个条件：

a ） 0.45Fc+0.73Mc ≤98.4Dc 式中:

Fc-进气管、抽汽管和排汽管的综合的合力（N ） Mc-进汽管、抽汽管和排汽管的综合的合成力矩（N-m ）