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还须进行振荡剖析,直到两种剖析都合格后,配管规划才以为合格。 F=τ?A τ=F/A≤[τ] 式中 F――管道受力,N; τ――管道截面的剪应力,MPa; A――管道的截面积, [τ]――资料的许用剪应力,MPa。 资料的许用剪应力和资料的许用应力存在下列近似联系: 对塑性资料:[τ]=(0.6~0.8)[σ] 对脆性资料:[τ]=(0.6~1.0)[σ] 3) 改变
最大的剪应力发生在管道横截面的最外圆上。 τmax =Mn/Wn Wn=π(D4-d4)/16D 式中 τmax――最大改变剪应力,MPa; Mn――管道截面上的内力矩,
Wn――管道的抗扭截面模量, D、d――管道的内外径, [τ]――资料的改变许用剪应力,MPa。 资料的改变许用剪应力和资料的许用应力存在下列近似联系: [τ]=(0.5~0.6)[σ] 4) 曲折 σmax =M/Wz≤[σ] Wz=π(D4-d4)/32D 式中 σmax――最大应力(在管道曲折的最外侧),MPa; M――管道截面上的弯矩, Wz――管道的抗弯截面模量, D、d――管道的外、内径。 5) 在实际工程中很少有管道仅受单一的拉压、剪切、改变或曲折荷载,而是两种或多种荷载同 时效果, 这样使得应力的求解变得杂乱起来。 通过长期实践和总结, 树立杂乱应力状态下的强度条件, 这样的一些假设一般称其为强度理论。
13.
直管道受内压情况下的应力
径向应力 σr 和环向应力 σθ 沿管道壁厚散布是不均匀的,且内壁上的值最大。轴向应力 σz 沿管道 壁厚均匀散布。 σr=Ri2P(1-Ro2/r2)/(Ro2-Ri2) σz=PD/4S
σθ=PD/2S 参阅资料:
1. 2. 3. 4.
石油化工管道柔性规划标准 SH/T 3041-2002 全国压力管道规划批阅人员查核训练教材 压力管道技能 压力管道应力剖析审阅人训练讲义
1
一.关于压力管道安全办理与督查及压力管道规划单位资历答应与办理规矩的文件及压力管道分级 ………………………………………………………………… 2
二.介质分类 ………………………………………………………………… 7
三.爆破风险区的分类 ……………………………………………………… 8
四.设备安置与管道安置 …………………………………………………… 12
五.泵的安置与规矩 ………………………………………………………… 16
六.压缩机的安置与配管 …………………………………………………… 27
七.换热器的安置与配管 …………………………………………………… 50
八.空冷器的安置与配管 …………………………………………………… 57
九.管道资料 ………………………………………………………………… 63
十.A1A2 类介质管材关键 …………………………………………………… 75
十一.B类C、D类流体管材关键 ………………………………………… 75
十二.关于安全及安全阀 …………………………………………………… 79
十三.管道试压及查看——查看-水压-吹洗-气密性实验 ………………… 80
附录J 管道的无损检测 …………………………………………………… 83
一、 关于压力管道安全办理与督查及压力管道规划单位资历答应与办理规矩的文件及压力管道分级:
1.《压力管道安全办理与督查规矩》
由劳动部(劳部发[1996]140号) 1996年7月1日施行
《压力管道安全办理与督查规矩》适用规模
本规矩适用于具有下列条件之一的管道及其隶属设备:
(1) 运送GB 5044《职业性触摸毒物损害程度分级》中规矩的毒性程度为极度损害介质的管道;
(2) 运送GB 50160《石油化工企业规划防火标准》及GBJ 16《建筑规划防火标准》中规矩的火灾风险性为甲、乙类介质的管道;
(3) 最高工作压力大于等于0.1Mpa(表压),运送介质为气(汽)体、液化气体的管道;
(4) 最高工作压力大于等于0.1Mpa(表压),运送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的或最高工作温度高于等于标准沸点的液体管道;
(5) 前四项规矩的管道的隶属设备及安全保护装置等。
哪些单位有必要履行《压力管道安全办理与督查规矩》?
压力管道的规划、制作、装置、运用、查验和修补改造单位有必要履行《压力管道安全办理与督查规矩》。
《压力管道安全办理与督查规矩》不适用的规模?
答:本规矩不适用下列规模:
(1) 设备本体所属管道;
(2) 军事装备、交通工具上和核装置中的管道;
(3) 运送无毒、不可燃、无腐蚀性气体,其管道公称直径小于150mm,且其最高工作压力小于1.6Mpa的管道;
(4) 入户(居民楼、庭院)前的最后一道阀门之后的生活用燃气管道及热力点(不含热力点)之后的热力管道。
2.《压力容器压力管道规划单位资历答应与办理规矩》
由国家质量监督查验检疫总局公布[国质检锅[2002]235号于2003年1月1日起施行。
附表:压力管道种类、等级区分表
还未见到专门有一本按上述分类的从规划——资料——施工——查验的标准,当前施工仍是按GB 50235《工业金属管道工程施工及查验标准》及GB 50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及查验标准》。
压力管道种类、等级区分表
(附表2)
管道名称
种类
t设<400℃
① 长输管道应包含长输管道工程中所属的站场和库
② 运送间隔:指产地、储存库、用户间的用于运送产品介质管道的直接间隔
③ 毒性程度按GB 5044《职业性触摸毒物损害程度分级》区分
④ 甲、乙类可燃气体、液体按GB 50160《石油化工企业规划防火标准》及GBJ 16《建筑规划防火标准》中规矩的火灾风险性分类
⑤ 不适用下述管道:
(1) 设备本体所属管道(该类管道的安全办理与督查按有关规矩履行)
(2) 军事装备、交通工具上机核装置中的管道
(3) 运送无毒、不可燃、无腐蚀性气体其管道公称直径小于150m/m且其最高工作压力小于1.6Mpa的管道
3.原有各部门的管道分类
1.《工业管道工程施工施工及查验标准》GBJ 235 GB50235 前身按工作压力、温度、资料和介质特性,将工业管道分为五类,罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。
原中石化《工业管道保护维修规程》SHSO1005也选用了上述分类Ⅰ~Ⅴ。
2. 新的国家标准《工业金属管道工程施工及查验规程》GB 50235没有归入五类管道区分办法,但上述1节分类办法全部思考压力管道的工作压力、工作温度、资料和介质特性,对不同种类的压力管道规划装置查验、运转、维修提出不同需求,依然有其可取之处。
3. 中石化 1997年《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及查验标准》将石油化工管道分为三级。(SH 3501)
SHA SHBⅠ SHBⅡ
A B C SHJ501
4. 其它乡镇燃气管道分类及液态液化石油气管道按规划压力分级
五类管道区分
1)原《工业管道工程施工及查验标准(金属管道篇)》GBJ235(现行国家标准《工业金属管道工程施工及查验标准》GB50235的前身),归纳思考工作压力、工作温度、资料和运送介质特性等,将工业管道分为五类,其分类办法见下表。
按管道原料、温度、压力等参数分类
资料
工作温度℃
工作压力(MPa)
—
注:① 剧毒介质的管道按Ⅰ类管道;
② 有毒介质和甲、乙类火灾风险性物质的管道均应升一类。
2)我国石化总公司《工业管道保护维修规程》SHS01005,也选用了上述分类办法,并进一步弥补完善,其分类办法见下表。这是当前石化压力管道运用最广泛的分类办法。
管道分类
管道
资料
注:① 介质毒性程度为Ⅰ、Ⅱ级的管道按Ⅰ类管道;
② 穿越铁路干线、公路干线、重要桥梁、住宅区及工厂重要设备的甲、乙类火灾风险物质和介质毒性为Ⅲ级及以上的管道,其穿越有些按Ⅰ类管道;
③ 石油气(包含液态烃)、氢气管道和低温体系管道最少按Ⅲ类管道;
④ 甲、乙类火灾物质、Ⅲ类毒性物质和具有腐蚀性介质的管道,均应升高一个种类;
3)原化工部《化工企业压力管道办理规矩》,归纳思考工作压力、工作温度和管道原料,将化工压力管道分为四级,详细分级办法见下表 。该分级办法为化工压力管道用户广泛选用。
注:① 运送极度或高度损害毒性介质的管道属A级管道。
② 物料为易燃可燃介质,工作温度大于450℃的合金钢及不锈钢管道,工作温度大于370℃的碳素钢管道属A级管道。
③ 工作温度高于或等于介质自燃点的管道属B级管道。
④ 运送甲类火灾风险气体(爆破下限<10%)介质的管道,等级应提高二级。
⑤ 运送中度损害毒性介质、乙类火灾风险气体(爆破下限≥10%)、闪点小于28℃的易燃液体介质的管道,等级应提高一级。
⑥ 原规划腐蚀速率大于0.25mm/a的管道,等级应提高一级。
⑦ 同一介质按其特性(如闪点与爆破下限)排列一起管道等级时,应以较高档为准。
⑧ 混合介质,以其间损害程度最大的介质为分级根据。
4)SH3501分级法
我国石油化工总公司1997年公布的《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及查验标准》SH3501全部思考了规划压力和介质特性,将石油化工管道分为三级(见下表)。可变弹簧支吊架适用于支撑点有笔直位移、用刚性支吊架会脱空或形成过大热胀推力的场合。与 恒力弹簧支吊架对比,运用可变弹簧支吊架会形成必定的荷载搬运。为避免过大的荷载搬运,可变弹 簧支吊架的荷载改动率应操控在 25%以下。 当然, 有时依据实践需求而有认识地去分配管系在各支撑 点的载荷, 即有认识地给定一个较大的设备载荷而取得较大的载荷搬运。常用强型的可变弹簧支吊架 有支、吊两种,依据载荷状况和受力条件还可选用串联和并联两种型式。 4) 恒力弹簧支吊架
恒力弹簧支吊架适用于管道支撑点笔直位移量较大或管系受为需求较严苛的场合。经过选用恒力 弹簧支吊架, 能够避免管道支撑点冷态和热态的受力改动太大而致使管系本身的应力或相连设备的受 力超支。恒力弹簧的稳定度应小于或等于 6%,以确保支吊点发作位移时,支承力的改动很小。恒力 弹簧支吊架通常选用描架型式,且依据受力状况可并联运用。 假如以为刚性支吊架的刚度理论上为无穷大的话,那么恒力弹簧支吊架的刚度理论上则为零,而 可变弹簧支吊架的刚度介于二者之间,它等于弹簧发作单位变形所需求的力。 4. 限位支吊架
以束缚和束缚因热胀而致使的管系位移为意图支吊架称为限位支吊架。管系受热而发作热胀时, 管系中的各点将发作位移。在管系中恰当设置限位支吊架,可操控支撑点的位移或某些方向的位移, 使管系的变形或各点的位移朝着有利于维护灵敏设备或有利于热抵偿的方向进行。 依据对管系热位移 束缚的办法不一样,限位支吊架又可分为固定支架、导向支架和止推支架三种。 1) 固定支架
固定支架可束缚管道支撑点三个方向的线位移和三个方向的角位移,因而它常用于管道上不答应 有任何位移的当地。 固定支架通常一起又能起承重效果。常用的固定支架型式有焊接型管托和螺拴固 定管托两种。 2) 导向支架
导向支架可束缚管道支撑点两个方向的线位移,因而常用于引导管道位移方向、使管道能沿轴向 位移而不能横向位移的状况。当用于水平状况时,导向支架又一起能起承重效果。常用的导向支架型 式有管托型导向支架、光管型导向支架、管卡型导向支架等型式。 3) 止推支架
止推支架常替代固定支架用于束缚管道的轴向位移。依据限位办法的不一样,常用的止推支架又分 为"+X/+Z"和"-X/-Z"双向止推支架和"+X/+Z"或"-X/-Z"单向止推支架两种。常用的止推支架为单向止 推架,它可束缚管道支撑点一个方向的线位移。 5. 防振支架
专门用于操控管道振荡的支吊架叫做防振支架。防振支架常用于操控或减轻往复式机泵迸出口管 道或由地震、风载荷、水击、安全阀排出反力致使的管道振荡场合。应该说,前面所讲的支吊架类型 中,除吊架以外,其它支架都在某种程度上起到防振效果,但它们中要么防振效果的效果欠好,要么 会带来其它疑问(如下降或束缚了管系的热抵偿才能), 因而, 工程上关于防振状况则给出了专用支架。 常用的防振支架主要有两类,其一是防振管卡,其二是阻尼器。
1)
防振管卡
防振管卡能有效地操控管系的高频率逼迫振荡。防振管卡与固定支架不一样,它答应管道有必定的 轴向位移而使管系不会因热胀而损坏。 防振管卡与通常的刚性承重支架和导向支架不一样它对管道施加 了较大的刚度束缚(从型式和数量上完成),且添加了架对管道的阻尼效果然后有效地阻滞了管系的振 动。 2) 阻尼器
阻尼器与减振支架的最大区别遮于它给予了管系较大的自在度,因而对接连逼迫型高频机械振荡 的按捺效果较差,它常用于减轻刹那间激振(如主汽门俄然封闭、泵俄然泊车、地震、水锤等)致使的有 阻尼自在振荡。工程上应用的阻尼器有油压式阻尼器、冲突式阻尼器等。 6. 当前工程上常用的弹簧支吊架主要有两类:
即可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架,并且已形成规范系列。对应的国家规范为 GB10181《恒力 弹簧支吊架》和 GB10182《可变弹簧支吊架》。
1)
可变弹簧支吊架的作业原理
可变弹簧支吊架的核心部件是一个被操控的圆柱弹簧,当被支撑管道发作竖向位移时,会股动圆 柱弹簧的操控板使弹簧紧缩或被拉长。 由虎克规律可知,此刻弹簧紧缩或伸长所需求的力(也等于对管子的效果力)可用下式表明: F=k?δ 式中 F――弹簧被紧缩或被拉长 δ 量时所需求的力,N; K――弹簧刚度,N/mzm δ――弹簧被紧缩或被拉伸的变形量,mm。 弹簧刚度是一个只与弹簧本身参数(如弹簧直径、弹簧资料等)有关的物理量,一旦弹簧参数必定, 它是个常数(在其答应总变形量的 30%~70%规模内是个常数)。因而,此刻弹簧对管道的效果力则与 变形量成正比。工程上正是糊糊的这一性质来进行有笔直位移的管道支撑的。 关于规范弹簧支吊架来说,弹簧都是经过预紧缩然后装入弹簧箱中的。因而,关于一样一个变形 量 δ,此刻紧缩弹簧所需耍的力 F 应按下式核算: F = (δ1+δ)k = δ1k+δ?k = F1+kδ 式中 δ1――弹簧预紧缩的变形量,mm F1――弹簧预紧缩时的紧缩力,N; F、δ、k――含义同前。 设 F 为弹簧支吊架的作业载荷,并用符号 FG 表明:设 F1 为弹簧支吊架的设备荷载,并用 FA 表 示: S 为弹簧在由设备载荷变为作业载荷时的变形量, 设 并在弹簧被紧缩时取正号, 被拉伸时取负号。 S 在管道支撑中即为管道支撑点的竖直位移量,支撑点的竖直位移向上时取正号,向下时取负号。可 变弹簧支吊架的选型公式为: FA = kδ+FG
2)
常用可变弹簧支吊架系列
国家规范 GB1018S 共给出了 A、B、C、D、E、F、G 七种规范型式,见图所示。 A 型――上螺纹悬吊型; B 型――单耳悬吊型; C 型――双耳悬吊型; D 型――上调理放置型; E 型――下调理放置型; F 型――支撑放置型; G 型――并联悬吊型。 7. 可变弹簧支吊架的选用
工程上,通常按热态吊零的载荷分配准则断定弹簧支吊架的受力。所谓热态吊零,是指弹簧支吊 架在热态时接受的力应等于冷态时由管系分配给它的力。 按这样的准则断定的弹簧支吊架受力使得整 个管系中各支撑点接受的自重力在热态时对比均匀, 但在热态时管系中各点的总载荷会因位移荷载的 效果而不再均匀乃至会呈现严峻的不合理表象,为此,工程上有时也选用冷态吊零的载荷分配准则。 所谓冷态吊零是指弹簧支吊架在冷态时接受的载荷取冷态时由管系分配给它的载荷。与热态吊零相 反,此刻在热态状况下管系各支撑点接受的自重载荷已不在均匀,而总载荷(包含位移载荷)则是天然 分配。 为避免可变弹簧支吊架致使管系在热态或冷态时有较大的载荷搬运,工程上常操控它的载荷改动 率不超越 25%。依据这一束缚条件,就能够断定弹簧支吊架的刚度
榆次代办曳引式货梯电梯生产许可证评审细则以及办理液压货梯电梯
最大的剪应力发生在管道横截面的最外圆上。 τmax =Mn/Wn Wn=π(D4-d4)/16D 式中 τmax――最大改变剪应力,MPa; Mn――管道截面上的内力矩,
Wn――管道的抗扭截面模量, D、d――管道的内外径, [τ]――资料的改变许用剪应力,MPa。 资料的改变许用剪应力和资料的许用应力存在下列近似联系: [τ]=(0.5~0.6)[σ] 4) 曲折 σmax =M/Wz≤[σ] Wz=π(D4-d4)/32D 式中 σmax――最大应力(在管道曲折的最外侧),MPa; M――管道截面上的弯矩, Wz――管道的抗弯截面模量, D、d――管道的外、内径。 5) 在实际工程中很少有管道仅受单一的拉压、剪切、改变或曲折荷载,而是两种或多种荷载同 时效果, 这样使得应力的求解变得杂乱起来。 通过长期实践和总结, 树立杂乱应力状态下的强度条件, 这样的一些假设一般称其为强度理论。
13.
直管道受内压情况下的应力
径向应力 σr 和环向应力 σθ 沿管道壁厚散布是不均匀的,且内壁上的值最大。轴向应力 σz 沿管道 壁厚均匀散布。 σr=Ri2P(1-Ro2/r2)/(Ro2-Ri2) σz=PD/4S
σθ=PD/2S 参阅资料:
1. 2. 3. 4.
石油化工管道柔性规划标准 SH/T 3041-2002 全国压力管道规划批阅人员查核训练教材 压力管道技能 压力管道应力剖析审阅人训练讲义
1
一.关于压力管道安全办理与督查及压力管道规划单位资历答应与办理规矩的文件及压力管道分级 ………………………………………………………………… 2
二.介质分类 ………………………………………………………………… 7
三.爆破风险区的分类 ……………………………………………………… 8
四.设备安置与管道安置 …………………………………………………… 12
五.泵的安置与规矩 ………………………………………………………… 16
六.压缩机的安置与配管 …………………………………………………… 27
七.换热器的安置与配管 …………………………………………………… 50
八.空冷器的安置与配管 …………………………………………………… 57
九.管道资料 ………………………………………………………………… 63
十.A1A2 类介质管材关键 …………………………………………………… 75
十一.B类C、D类流体管材关键 ………………………………………… 75
十二.关于安全及安全阀 …………………………………………………… 79
十三.管道试压及查看——查看-水压-吹洗-气密性实验 ………………… 80
附录J 管道的无损检测 …………………………………………………… 83
一、 关于压力管道安全办理与督查及压力管道规划单位资历答应与办理规矩的文件及压力管道分级:
1.《压力管道安全办理与督查规矩》
由劳动部(劳部发[1996]140号) 1996年7月1日施行
《压力管道安全办理与督查规矩》适用规模
本规矩适用于具有下列条件之一的管道及其隶属设备:
(1) 运送GB 5044《职业性触摸毒物损害程度分级》中规矩的毒性程度为极度损害介质的管道;
(2) 运送GB 50160《石油化工企业规划防火标准》及GBJ 16《建筑规划防火标准》中规矩的火灾风险性为甲、乙类介质的管道;
(3) 最高工作压力大于等于0.1Mpa(表压),运送介质为气(汽)体、液化气体的管道;
(4) 最高工作压力大于等于0.1Mpa(表压),运送介质为可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的或最高工作温度高于等于标准沸点的液体管道;
(5) 前四项规矩的管道的隶属设备及安全保护装置等。
哪些单位有必要履行《压力管道安全办理与督查规矩》?
压力管道的规划、制作、装置、运用、查验和修补改造单位有必要履行《压力管道安全办理与督查规矩》。
《压力管道安全办理与督查规矩》不适用的规模?
答:本规矩不适用下列规模:
(1) 设备本体所属管道;
(2) 军事装备、交通工具上和核装置中的管道;
(3) 运送无毒、不可燃、无腐蚀性气体,其管道公称直径小于150mm,且其最高工作压力小于1.6Mpa的管道;
(4) 入户(居民楼、庭院)前的最后一道阀门之后的生活用燃气管道及热力点(不含热力点)之后的热力管道。
2.《压力容器压力管道规划单位资历答应与办理规矩》
由国家质量监督查验检疫总局公布[国质检锅[2002]235号于2003年1月1日起施行。
附表:压力管道种类、等级区分表
还未见到专门有一本按上述分类的从规划——资料——施工——查验的标准,当前施工仍是按GB 50235《工业金属管道工程施工及查验标准》及GB 50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及查验标准》。
压力管道种类、等级区分表
(附表2)
管道名称
种类
t设<400℃
① 长输管道应包含长输管道工程中所属的站场和库
② 运送间隔:指产地、储存库、用户间的用于运送产品介质管道的直接间隔
③ 毒性程度按GB 5044《职业性触摸毒物损害程度分级》区分
④ 甲、乙类可燃气体、液体按GB 50160《石油化工企业规划防火标准》及GBJ 16《建筑规划防火标准》中规矩的火灾风险性分类
⑤ 不适用下述管道:
(1) 设备本体所属管道(该类管道的安全办理与督查按有关规矩履行)
(2) 军事装备、交通工具上机核装置中的管道
(3) 运送无毒、不可燃、无腐蚀性气体其管道公称直径小于150m/m且其最高工作压力小于1.6Mpa的管道
3.原有各部门的管道分类
1.《工业管道工程施工施工及查验标准》GBJ 235 GB50235 前身按工作压力、温度、资料和介质特性,将工业管道分为五类,罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。
原中石化《工业管道保护维修规程》SHSO1005也选用了上述分类Ⅰ~Ⅴ。
2. 新的国家标准《工业金属管道工程施工及查验规程》GB 50235没有归入五类管道区分办法,但上述1节分类办法全部思考压力管道的工作压力、工作温度、资料和介质特性,对不同种类的压力管道规划装置查验、运转、维修提出不同需求,依然有其可取之处。
3. 中石化 1997年《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及查验标准》将石油化工管道分为三级。(SH 3501)
SHA SHBⅠ SHBⅡ
A B C SHJ501
4. 其它乡镇燃气管道分类及液态液化石油气管道按规划压力分级
五类管道区分
1)原《工业管道工程施工及查验标准(金属管道篇)》GBJ235(现行国家标准《工业金属管道工程施工及查验标准》GB50235的前身),归纳思考工作压力、工作温度、资料和运送介质特性等,将工业管道分为五类,其分类办法见下表。
按管道原料、温度、压力等参数分类
资料
工作温度℃
工作压力(MPa)
—
注:① 剧毒介质的管道按Ⅰ类管道;
② 有毒介质和甲、乙类火灾风险性物质的管道均应升一类。
2)我国石化总公司《工业管道保护维修规程》SHS01005,也选用了上述分类办法,并进一步弥补完善,其分类办法见下表。这是当前石化压力管道运用最广泛的分类办法。
管道分类
管道
资料
注:① 介质毒性程度为Ⅰ、Ⅱ级的管道按Ⅰ类管道;
② 穿越铁路干线、公路干线、重要桥梁、住宅区及工厂重要设备的甲、乙类火灾风险物质和介质毒性为Ⅲ级及以上的管道,其穿越有些按Ⅰ类管道;
③ 石油气(包含液态烃)、氢气管道和低温体系管道最少按Ⅲ类管道;
④ 甲、乙类火灾物质、Ⅲ类毒性物质和具有腐蚀性介质的管道,均应升高一个种类;
3)原化工部《化工企业压力管道办理规矩》,归纳思考工作压力、工作温度和管道原料,将化工压力管道分为四级,详细分级办法见下表 。该分级办法为化工压力管道用户广泛选用。
注:① 运送极度或高度损害毒性介质的管道属A级管道。
② 物料为易燃可燃介质,工作温度大于450℃的合金钢及不锈钢管道,工作温度大于370℃的碳素钢管道属A级管道。
③ 工作温度高于或等于介质自燃点的管道属B级管道。
④ 运送甲类火灾风险气体(爆破下限<10%)介质的管道,等级应提高二级。
⑤ 运送中度损害毒性介质、乙类火灾风险气体(爆破下限≥10%)、闪点小于28℃的易燃液体介质的管道,等级应提高一级。
⑥ 原规划腐蚀速率大于0.25mm/a的管道,等级应提高一级。
⑦ 同一介质按其特性(如闪点与爆破下限)排列一起管道等级时,应以较高档为准。
⑧ 混合介质,以其间损害程度最大的介质为分级根据。
4)SH3501分级法
我国石油化工总公司1997年公布的《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及查验标准》SH3501全部思考了规划压力和介质特性,将石油化工管道分为三级(见下表)。可变弹簧支吊架适用于支撑点有笔直位移、用刚性支吊架会脱空或形成过大热胀推力的场合。与 恒力弹簧支吊架对比,运用可变弹簧支吊架会形成必定的荷载搬运。为避免过大的荷载搬运,可变弹 簧支吊架的荷载改动率应操控在 25%以下。 当然, 有时依据实践需求而有认识地去分配管系在各支撑 点的载荷, 即有认识地给定一个较大的设备载荷而取得较大的载荷搬运。常用强型的可变弹簧支吊架 有支、吊两种,依据载荷状况和受力条件还可选用串联和并联两种型式。 4) 恒力弹簧支吊架
恒力弹簧支吊架适用于管道支撑点笔直位移量较大或管系受为需求较严苛的场合。经过选用恒力 弹簧支吊架, 能够避免管道支撑点冷态和热态的受力改动太大而致使管系本身的应力或相连设备的受 力超支。恒力弹簧的稳定度应小于或等于 6%,以确保支吊点发作位移时,支承力的改动很小。恒力 弹簧支吊架通常选用描架型式,且依据受力状况可并联运用。 假如以为刚性支吊架的刚度理论上为无穷大的话,那么恒力弹簧支吊架的刚度理论上则为零,而 可变弹簧支吊架的刚度介于二者之间,它等于弹簧发作单位变形所需求的力。 4. 限位支吊架
以束缚和束缚因热胀而致使的管系位移为意图支吊架称为限位支吊架。管系受热而发作热胀时, 管系中的各点将发作位移。在管系中恰当设置限位支吊架,可操控支撑点的位移或某些方向的位移, 使管系的变形或各点的位移朝着有利于维护灵敏设备或有利于热抵偿的方向进行。 依据对管系热位移 束缚的办法不一样,限位支吊架又可分为固定支架、导向支架和止推支架三种。 1) 固定支架
固定支架可束缚管道支撑点三个方向的线位移和三个方向的角位移,因而它常用于管道上不答应 有任何位移的当地。 固定支架通常一起又能起承重效果。常用的固定支架型式有焊接型管托和螺拴固 定管托两种。 2) 导向支架
导向支架可束缚管道支撑点两个方向的线位移,因而常用于引导管道位移方向、使管道能沿轴向 位移而不能横向位移的状况。当用于水平状况时,导向支架又一起能起承重效果。常用的导向支架型 式有管托型导向支架、光管型导向支架、管卡型导向支架等型式。 3) 止推支架
止推支架常替代固定支架用于束缚管道的轴向位移。依据限位办法的不一样,常用的止推支架又分 为"+X/+Z"和"-X/-Z"双向止推支架和"+X/+Z"或"-X/-Z"单向止推支架两种。常用的止推支架为单向止 推架,它可束缚管道支撑点一个方向的线位移。 5. 防振支架
专门用于操控管道振荡的支吊架叫做防振支架。防振支架常用于操控或减轻往复式机泵迸出口管 道或由地震、风载荷、水击、安全阀排出反力致使的管道振荡场合。应该说,前面所讲的支吊架类型 中,除吊架以外,其它支架都在某种程度上起到防振效果,但它们中要么防振效果的效果欠好,要么 会带来其它疑问(如下降或束缚了管系的热抵偿才能), 因而, 工程上关于防振状况则给出了专用支架。 常用的防振支架主要有两类,其一是防振管卡,其二是阻尼器。
1)
防振管卡
防振管卡能有效地操控管系的高频率逼迫振荡。防振管卡与固定支架不一样,它答应管道有必定的 轴向位移而使管系不会因热胀而损坏。 防振管卡与通常的刚性承重支架和导向支架不一样它对管道施加 了较大的刚度束缚(从型式和数量上完成),且添加了架对管道的阻尼效果然后有效地阻滞了管系的振 动。 2) 阻尼器
阻尼器与减振支架的最大区别遮于它给予了管系较大的自在度,因而对接连逼迫型高频机械振荡 的按捺效果较差,它常用于减轻刹那间激振(如主汽门俄然封闭、泵俄然泊车、地震、水锤等)致使的有 阻尼自在振荡。工程上应用的阻尼器有油压式阻尼器、冲突式阻尼器等。 6. 当前工程上常用的弹簧支吊架主要有两类:
即可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架,并且已形成规范系列。对应的国家规范为 GB10181《恒力 弹簧支吊架》和 GB10182《可变弹簧支吊架》。
1)
可变弹簧支吊架的作业原理
可变弹簧支吊架的核心部件是一个被操控的圆柱弹簧,当被支撑管道发作竖向位移时,会股动圆 柱弹簧的操控板使弹簧紧缩或被拉长。 由虎克规律可知,此刻弹簧紧缩或伸长所需求的力(也等于对管子的效果力)可用下式表明: F=k?δ 式中 F――弹簧被紧缩或被拉长 δ 量时所需求的力,N; K――弹簧刚度,N/mzm δ――弹簧被紧缩或被拉伸的变形量,mm。 弹簧刚度是一个只与弹簧本身参数(如弹簧直径、弹簧资料等)有关的物理量,一旦弹簧参数必定, 它是个常数(在其答应总变形量的 30%~70%规模内是个常数)。因而,此刻弹簧对管道的效果力则与 变形量成正比。工程上正是糊糊的这一性质来进行有笔直位移的管道支撑的。 关于规范弹簧支吊架来说,弹簧都是经过预紧缩然后装入弹簧箱中的。因而,关于一样一个变形 量 δ,此刻紧缩弹簧所需耍的力 F 应按下式核算: F = (δ1+δ)k = δ1k+δ?k = F1+kδ 式中 δ1――弹簧预紧缩的变形量,mm F1――弹簧预紧缩时的紧缩力,N; F、δ、k――含义同前。 设 F 为弹簧支吊架的作业载荷,并用符号 FG 表明:设 F1 为弹簧支吊架的设备荷载,并用 FA 表 示: S 为弹簧在由设备载荷变为作业载荷时的变形量, 设 并在弹簧被紧缩时取正号, 被拉伸时取负号。 S 在管道支撑中即为管道支撑点的竖直位移量,支撑点的竖直位移向上时取正号,向下时取负号。可 变弹簧支吊架的选型公式为: FA = kδ+FG
2)
常用可变弹簧支吊架系列
国家规范 GB1018S 共给出了 A、B、C、D、E、F、G 七种规范型式,见图所示。 A 型――上螺纹悬吊型; B 型――单耳悬吊型; C 型――双耳悬吊型; D 型――上调理放置型; E 型――下调理放置型; F 型――支撑放置型; G 型――并联悬吊型。 7. 可变弹簧支吊架的选用
工程上,通常按热态吊零的载荷分配准则断定弹簧支吊架的受力。所谓热态吊零,是指弹簧支吊 架在热态时接受的力应等于冷态时由管系分配给它的力。 按这样的准则断定的弹簧支吊架受力使得整 个管系中各支撑点接受的自重力在热态时对比均匀, 但在热态时管系中各点的总载荷会因位移荷载的 效果而不再均匀乃至会呈现严峻的不合理表象,为此,工程上有时也选用冷态吊零的载荷分配准则。 所谓冷态吊零是指弹簧支吊架在冷态时接受的载荷取冷态时由管系分配给它的载荷。与热态吊零相 反,此刻在热态状况下管系各支撑点接受的自重载荷已不在均匀,而总载荷(包含位移载荷)则是天然 分配。 为避免可变弹簧支吊架致使管系在热态或冷态时有较大的载荷搬运,工程上常操控它的载荷改动 率不超越 25%。依据这一束缚条件,就能够断定弹簧支吊架的刚度
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