压力管道设计审核培训讲稿课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,压力管道设计审核培训讲稿,压力管道设计审核培训讲稿,1,一、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；,一、管机专业的职责,2,二、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,二、管道机械专业（应力分析）常用的标准规范,3,三、工程设计阶段管机专业的任务,初步设计、基础设计阶段,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,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）；,重要管线的壁厚计算，特殊管件的应力分析；,编制临界管线表（三级签署）,静力分析,应力分析（三、四级）；,动力分析,卧式容器固定端确定，立式设备支耳标高确定；,支管补强计算；,插 图,三、工程设计阶段管机专业的任务插 图,4,动设备许用荷载校核（四级）,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）,往复式压缩机、往复泵动力分析（四级）,安全阀、爆破膜泄放反力计算,结构、建筑荷载条件,设备管口荷载、预焊件条件,编制管架表,绘制非标管架图,编制管架综合材料表,编制弹簧架表,编制柔性件（膨胀节、软管等）技术特性表,管架施工安装说明,动设备许用荷载校核（四级）,5,3、各文件应包含的内容：,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,3、各文件应包含的内容：,6,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）依据相应的规范中,公式进行计算。,壁厚计算,7,临界管线表,计算机计算（Y）,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，T340，应做应力分析,D管外径（mm）,Y总位移（mm）,Y=（X,2,+Y,2,+Z,2,）,1/2,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),（依据ASME/ANSI B31.1及B31.3）,固定,临界管线表D管外径（mm）固定,8,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,静力分析,应力分析,动力分析,A、静力分析包含的内容,9,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(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、,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,B、动力分析包含的内容,10,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。,孔径大小：,孔板厚度=35mm,孔板位置 在较大缓冲罐的,进出口均可,c)减少脉动和气柱共振的方法：孔板厚度=35mm,11,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,放大因子,W,0,固有频率（角频）,W,1,激振频率（角频）,通常W,0,应避开0.8W,1,1.2W,1,的区域，在工程中最好避开 0.5W,1,1.5W,1,的范围，这样振幅较小。,d)减少激振力减少弯头、三通、异径管等管件。放大因,12,(,2,)通常,W,0,应在W,1,(压缩机的吸入或吸出频率)的,1.2倍以上，,设计时最好控制W,1,在1.5倍以上。,(,3,)激振力频率,W,1,=缸数单(双)作用数(1/秒),n=转/分压缩机转数,(2)通常W0应在W1(压缩机的吸入或吸出频率)的1.2倍以,13,(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。,支管补强计算降低局部应力等面积补强WRC329,(4)控制压力脉动 注：此为原苏联标,14,动设备管口许用荷载校核API 610;API 617;NEMA SM 23;,API 661。,a)管道计算,夹套管计算 b)端部强度计算,c)内部导向翼板位置确定,往复式机泵动力分析,安全阀，爆破膜泄放反力计算,ANSI/B 31.1API RP 520,结构，荷载条件：F1000Kgf，M750Kgf 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。,插 图,插 图,动设备管口许用荷载校核API 610;API 617;N,15,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,、略,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,表 格,插 图,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,16,四、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；,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。,（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,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13mm，装置外25 mm,（1020 mm）(38 mm),2,）导向间距：,a)水平管 b)垂直管,插 图,插 图,四、管道支架插 图插 图,17,压力管道设计审核培训讲稿课件,18,附表2设备管口承载能力表（仅供参考）,附表2设备管口承载能力表（仅供参考）,19,注：F=N，M=N M,该表依据为R=1000mm，t=10mm,若不同，则加修正系数,若为压力容器，则取表列值的75。,返 回,注：F=N，M=N M返 回,20,压力管道设计审核培训讲稿课件,21,返 回,L,1,与,L,2,尽可能接近。,返 回L1与L2 尽可能接近。,22,返 回,返 回,23,W,泄放量,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,返 回,W 泄放量g 重力加速度返 回,24,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,返 回,水平形补偿器两侧的导向架与弯头要有一定的距离。返 回,25,返 回,返 回,26,承重支架,导向支架,返 回,承重支架导向支架返 回,27,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/D0.02);,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。,返回,适用性：同直径，两端固定，无支管，无中间约束。返回,28,