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

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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。

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。

如表1所示

符号荷载条件

水压/气压试验正常操作特殊操作

T N U

管子重P

W

q O** O O

3.1.3（1）（b）

（v）

热胀或收缩的反作用力T ——O O

3.2.2

摩擦力 F ————O

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。

3.荷载计算方法

3.1管道荷载

3.1.1单位长度管重

重量是以下各点的总和

（1）管道

（2）标准管子的单位荷载按照相关标准查取。保温材料的单位荷载按照相关标准查取。

（3）介质

气体，蒸汽或空气不包括在单位荷载中。

（4）管子永久荷载的其他辅助组成，如伴热，衬里材料等。

注：阀门，法兰等应作为集中荷载。

3.1.2结构及荷载的标注

结构上承受的荷载的标注方法应为表2中所示的集中荷载，均匀荷载，单位荷载中的一种。

3.1.3荷载计算方法

（1）集中荷载

（a）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“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）。

支撑管子垂直荷载

平台管子垂直荷载

地沟管子垂直荷载

（b）集中荷载计算方法

按以下方法计算集中荷载

（i）水平管的集中荷载按以下方法计算：

例1 水平管线集中荷载计算方法：

“B”点集中荷载=l1.w/2+ l2.w/2 (1)

式中

w:单位长度管重

(ii) 垂直管线的集中荷载

垂直管线上支点的集中荷载等与垂直部分全部荷载于水平部分1/2荷载之和。

图2 垂直管线上集中荷载计算方法

作用于”E”点的集中荷载E= l3.w/2+l4.w+ l5.w/2 (2)

若没有规定”E”点,垂直部分的荷载应分布在支点”F”和”D”,见下段(iii)

(iii) 电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.

图3 阀门等集中荷载按比例分配方法

阀门在’B”点的集中荷载”B”=l1.P1/L1+l4P2/L2(3)

（iv）可以应用计算机计算集中荷载

（v）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）均布荷载的计算

（a）支架上均布荷载的计算

计算见图4

图4支架上均布荷载的计算方法

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

（b）计算方法见图5

图5所指方向的梁上均布荷载的计算方法