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1、压力管道设计审核培训讲稿压力管道设计审核培训讲稿一、管机专业的职责一、管机专业的职责 1、应力分析（静力分析、动力分析）、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；、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、对动设备（机泵、空冷器、透平等）管口受力进行校核 计算；计算； 4、管架设计；、管架设计； 5、审核供货商文件；、审核供货商文件； 6、编制、修改规定；、编制、修改规定； 7、编制应力分析及管架设计工程规定；、编制应力分析及管架设计工程规定； 8、本专业人员培训；、本专业人员培训；
2、 9、进度、质量及人工时控制、进度、质量及人工时控制 ； 10、参加现场技术服务；、参加现场技术服务； A、静力分析包含的内容、静力分析包含的内容 a)一次应力计算及评定一次应力计算及评定防止管道塑性变形破坏防止管道塑性变形破坏 b)二次应力计算及评定二次应力计算及评定防止疲劳破坏防止疲劳破坏 c)设备管口受力计算（及评定）设备管口受力计算（及评定）防止作用力太大，保证防止作用力太大，保证 设备正常运行设备正常运行 d)支承点受力计算支承点受力计算为支吊架设计提供依据为支吊架设计提供依据 e)管道上法兰受力计算管道上法兰受力计算防止法兰泄漏防止法兰泄漏 静力分析静力分析应力分析应力分析 动力分
3、析动力分析B、动力分析包含的内容、动力分析包含的内容 a)管道固有频率分析管道固有频率分析防止共振防止共振 b)管道强迫振动响应分析管道强迫振动响应分析控制管道振动及应力控制管道振动及应力 c)往复式压缩机（泵）气（液）柱频率分析往复式压缩机（泵）气（液）柱频率分析防止气柱共振防止气柱共振 d)往复式压缩机（泵）压力脉动分析往复式压缩机（泵）压力脉动分析控制压力脉动值控制压力脉动值(值值)C、动力分析要点、动力分析要点 机器动平衡差机器动平衡差基础设计不当；基础设计不当； 气流脉动气流脉动 气柱共振；气柱共振；a)振源振源 阻力、流速、流向变化阻力、流速、流向变化异径管、弯头、阀门、异径管、弯
4、头、阀门、 孔板等附近产生激振力；孔板等附近产生激振力； 共振共振激振力频率等于或接近管线固有频率；激振力频率等于或接近管线固有频率；b)机器动平衡差机器动平衡差修改基础设计修改基础设计c)减少脉动和气柱共振的方法：减少脉动和气柱共振的方法：1)加大缓冲罐加大缓冲罐 一般为气缸容积的一般为气缸容积的10倍以上，使缓冲罐尽量倍以上，使缓冲罐尽量 靠近进出口，但不能放在共振管长位置。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。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)孔板消振孔板消振在缓冲罐的出口加一块孔板。在缓冲罐的出口加一块孔板。 孔
5、径大小：孔径大小：介介质质内内的的声声速速气气体体流流速速VVU,UDd4 5.03.0Dd 孔板厚度孔板厚度=35mm 孔板位置孔板位置 在较大缓冲罐的在较大缓冲罐的 进出口均可进出口均可 d) )减少激振力减少激振力减少弯头、三通、异径管等管件。减少弯头、三通、异径管等管件。 改改90。为弯头为弯头45。弯头。弯头。e) )改变（提高）管线的固有频率，使其远离激振力频率。改变（提高）管线的固有频率，使其远离激振力频率。 ( (1) )共振区域共振区域 放大因子放大因子W0 固有频率（角频）固有频率（角频）W1激振频率（角频）激振频率（角频） 通常通常W0应避开应避开0.8W1 1.2W1
6、的区域，在工程中最的区域，在工程中最好避开好避开 0.5W1 1.5W1的范围，的范围，这样振幅较小。这样振幅较小。 ( (2) )通常通常W0应在应在W1( (压缩机的吸入或吸出频率压缩机的吸入或吸出频率) )的的1.2倍以上，倍以上， 设计时最好控制设计时最好控制W1在在1.5倍以上。倍以上。( (3) )激振力频率激振力频率W1= = 缸数缸数单单( (双双) )作用数作用数(1/(1/秒秒) )n=转转/分分压缩机转数压缩机转数 60n振幅(4)控制压力脉动控制压力脉动 注：此为原苏联标准注：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卧式容器固定端及立式设备支耳标高确定提
7、高管道柔性，提高管道柔性， 减小位移量，防止对设备管口的推力过大。减小位移量，防止对设备管口的推力过大。支管补强计算支管补强计算降低局部应力降低局部应力等面积补强等面积补强WRC329 动设备管口许用荷载校核动设备管口许用荷载校核API 610;API 617;NEMA SM 23; API 661。 a)管道计算管道计算夹套管计算夹套管计算 b)端部强度计算端部强度计算 c)内部导向翼板位置确定内部导向翼板位置确定往复式机泵动力分析往复式机泵动力分析安全阀，爆破膜泄放反力计算安全阀，爆破膜泄放反力计算ANSI/B 31.1API RP 520结构，荷载条件：结构，荷载条件： F1000Kgf
8、，M750Kgf Bf Bf 梁翼缘宽度。梁翼缘宽度。 需提条件给土建需提条件给土建 ：沉降量的考虑；储罐抗震措施。：沉降量的考虑；储罐抗震措施。设备管口荷载及预焊件条件设备管口荷载及预焊件条件供设备专业校核局部应力供设备专业校核局部应力和设计用和设计用、略略编制弹簧架表编制弹簧架表选型、荷载、位移选型、荷载、位移串联串联按最大荷载选弹簧按最大荷载选弹簧 位移按最大位移量分配位移按最大位移量分配并联并联选同型号弹簧、荷载平均分配选同型号弹簧、荷载平均分配荷载变化率荷载变化率国标国标25（可改变）（可改变）(17)编制柔性件（膨胀节、软管等）技术特性表编制柔性件（膨胀节、软管等）技术特性表四、管
9、道支架四、管道支架1、管道支架的形式：、管道支架的形式： 1）固定架）固定架限制三个方向的位移和三个方向的转角；限制三个方向的位移和三个方向的转角； 2）导向架）导向架限制二个方向的位移；限制二个方向的位移； 3）限位架）限位架限制二个方向的位移；限制二个方向的位移； 4）承重架、吊架）承重架、吊架限制一个方向的位移。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（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。）位移量。） 形补偿器形补偿器2、管道跨距及导向间距、管道跨距及导向间距 1）管道跨距）管道跨距强度及刚度两项控制强度及刚度两项控制 强度控制强度
10、控制略略 刚度控制刚度控制装置内装置内13mm，装置外，装置外25 mm （1020 mm） (38 mm) 2）导向间距：）导向间距： a)水平管水平管 b)垂直管垂直管附表附表2设备管口承载能力表（仅供参考）设备管口承载能力表（仅供参考）注：注：F=N，M=N M 该表依据为该表依据为R=1000mm，t=10mm若不同，则加修正系数若不同，则加修正系数 若为压力容器，则取表列值的若为压力容器，则取表列值的75。Rtf5 .1LtL1111LtL2222 L1与与L2 尽可能尽可能接近。接近。L2L1L1L2273M1kTkgWPF1W 泄放量泄放量hkg/g 重力加速度重力加速度k 热交
11、换比热交换比 k=1.4T 出口温度（出口温度（t+273)M 泄放物的平均分子量泄放物的平均分子量122FF min承重支架导向支架F1F2P水平水平 形补偿器两侧的导向架与弯头要有一定的距离。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全国化工工程建设标准编辑中心 联系电话：联系电话：010-6423443724D6m之间取小值导向架限位架承重架导向架承重支架承重支架导向支架导向支架适用性：同直径，两端固定，无支管，无中间约束。适用性：同直径，两端固定，无支管，无中间约束。不适用：不适用： 1 1、剧烈循环条件下工作管道（循环次数大于、剧烈循环条件下工作管道（循环次数大于70007000）；）； 2 2、大直径的薄壁管（、大直径的薄壁管（t/D0.02);t/D0.02); 3 3、端点位移量占总位移量大部分的管道；、端点位移量占总位移量大部分的管道； 4 4、L/U L/U 2.52.5的不等腿的不等腿U U形管道或近似锯齿形的管道；形管道或近似锯齿形的管道； 5 5、约束点的约束力有要求的管道；、约束点的约束力有要求的管道； 6 6、非钢的管道。、非钢的管道。29 结束语结束语