【正文】 ― ― 分 別 為 管 道 沿 坐 標(biāo) 軸 X、 Y、 Z 方 向 的 線 位 移 全 補(bǔ) 償值 ， mm：⊿ XA、 ⊿ YA、 ⊿ ZA― ― 分 別 為 管 道 的 始 端 A 沿 坐 標(biāo) 軸 X、 Y、 Z 方 向 的 附加 線 位 移 ， mm；⊿ XB、 ⊿ YB、 ⊿ ZB― ― 分 別 為 管 道 的 末 端 B 沿 坐 標(biāo) 軸 X、 Y、 Z 方 向 的 附加 線 位 移 ， mm；⊿ XtAB、 ⊿ YtAB、 ⊿ ZtAB― ― 分 別 為 管 道 AB 沿 坐 標(biāo) 軸 X、 Y、 Z 方 向 的 熱伸 長 值 ， mm；α t― ― 管 道 材 料 在 安 裝 溫 度 與 計(jì) 算 溫 度 間 的 平 均 線 膨 脹 系 數(shù) ，mm/mmY/(LU)2 ≤ ――(1)Y = (⊿ X2+⊿ Y2+⊿ Z2)1/2 ――(2）式 中 ： DO― ― 管 道 外 徑 ， mm； Y― ― 管 道 總 線 位 移 全 補(bǔ) 償 值 ， mm；Δ x、 Δ y、 Δ z 分 別 為 管 道 沿 坐 標(biāo) 軸 x、 y、 z 方 向 的 線 位 移 全 補(bǔ) 償值 ， mm；L― ― 管 系 在 兩 固 定 點(diǎn) 之 間 的 展 開 長 度 ， m；U― ― 管 系 在 兩 固 定 點(diǎn) 之 間 的 直 線 距 離 ， m。 需 要 進(jìn) 行 計(jì) 算 機(jī) 應(yīng) 力 分 析 的 管 道1) 與 運(yùn) 行 良 好 的 管 道 柔 性 相 同 或 基 本 相 當(dāng) 的 管 道 ；2) 和 已 分 析 管 道 相 比 較 ， 確 認(rèn) 有 足 夠 柔 性 的 管 道 ；3) 對 具 有 同 一 直 徑 、 同 一 壁 厚 、 無 支 管 、 兩 端 固 定 、 無 中 間 約 束 并 能 滿 足 式 (1) 和 式 (2) 要 求 的 非 極 度 危 害 或 非 高 度 危 害 介 質(zhì) 管 道 。 確 定 管 道 固 定 點(diǎn) 位 置 時 ， 宜 使 兩 固 定 點(diǎn) 間 的 管 段 能 夠 自然 補(bǔ) 償 。9. 管 道 布 置管 道 的 布 置 盡 量 利 用 自 然 補(bǔ) 償 能 力 ：1) 改 變 管 道 的 走 向 ， 以 增 加 整 個 管 道 的 柔 性 ；2) 利 用 彈 簧 支 吊 架 放 松 約 束 ；3) 改 變 設(shè) 備 布 置 。7. 管 道 上 的 荷 載管 道 上 可 能 承 受 的 荷 載 有 ：1） 重 力 荷 載 ， 包 括 管 道 自 重 、 保 溫 重 、 介 質(zhì) 重 和 積 雪 重 等 ；2) 壓 力 荷 載 ， 壓 力 荷 載 包 括 內(nèi) 壓 力 和 外 壓 力 ；3) 位 移 荷 載 ， 位 移 荷 載 包 括 管 道 熱 脹 冷 縮 位 移 、 端 點(diǎn) 附 加 位 移 、 支 承 沉 降 等 ；4) 風(fēng) 荷 載 ；5) 地 震 荷 載 ；6) 瞬 變 流 沖 擊 荷 載 ， 如 安 全 閥 啟 跳 或 閥 門 的 快 速 啟 閉 時 的 壓 力 沖 擊 ；7) 兩 相 流 脈 動 荷 載 ；8) 壓 力 脈 動 荷 載 ， 如 往 復(fù) 壓 縮 機(jī) 往 復(fù) 運(yùn) 動 所 產(chǎn) 生 的 壓 力 脈 動 ；9) 機(jī) 器 振 動 荷 載 ， 如 回 轉(zhuǎn) 設(shè) 備 的 振 動 。溫 度 修 整 系 數(shù) 表溫 度 ℃材 料≤ 482 510 538 566 593 ≥ 621鐵 素 體 鋼 奧 氏 體 鋼 當(dāng) S0≥ D0/6 或 P/[σ ]t 時 ， 直 管 壁 厚 應(yīng) 根 據(jù) 斷 裂 理 論 、 疲 勞 、 熱 應(yīng) 力 及材 料 特 性 等 因 素 綜 合 考 慮 確 定 。3) 計(jì) 算 二 次 應(yīng) 力 范 圍 時 ， 管 材 的 彈 性 模 量 應(yīng) 取 安 裝 溫 度 下 鋼 材 的 彈 性 模 量 。5. 管 道 鋼 材 參 數(shù) 按 《 石 油 化 工 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》 SH/T3041－ 2022 執(zhí) 行1) 鋼 材 平 均 線 膨 脹 系 數(shù) 可 參 照 附 錄 A 選 取 。3. 管 道 安 裝 溫 度 宜 取 20℃ （ 除 另 有 規(guī) 定 外 ） 。 壓力管道應(yīng)力分析部分 第 1 頁 共 45 頁第一章 任務(wù)與職責(zé)1. 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì) 的 任 務(wù)壓 力 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì) 的 任 務(wù) 是 使 整 個 管 道 系 統(tǒng) 具 有 足 夠 的 柔 性 ， 用 以 防 止 由 于 管系 的 溫 度 、 自 重 、 內(nèi) 壓 和 外 載 或 因 管 道 支 架 受 限 和 管 道 端 點(diǎn) 的 附 加 位 移 而 發(fā) 生 下 列情 況 ；1) 因 應(yīng) 力 過 大 或 金 屬 疲 勞 而 引 起 管 道 破 壞 ；2) 管 道 接 頭 處 泄 漏 ；3) 管 道 的 推 力 或 力 矩 過 大 ， 而 使 與 管 道 連 接 的 設(shè) 備 產(chǎn) 生 過 大 的 應(yīng) 力 或 變 形 ， 影 響 設(shè) 備 正 常 運(yùn) 行 ；4) 管 道 的 推 力 或 力 矩 過 大 引 起 管 道 支 架 破 壞 ；2. 壓 力 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì) 常 用 標(biāo) 準(zhǔn) 和 規(guī) 范1) GB 503162022《 工 業(yè) 金 屬 管 道 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》2) SH/T 30412022《 石 油 化 工 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》3) SH 30392022《 石 油 化 工 非 埋 地 管 道 抗 震 設(shè) 計(jì) 通 則 》4) SH 30592022《 石 油 化 工 管 道 設(shè) 計(jì) 器 材 選 用 通 則 》5) SH 307395《 石 油 化 工 企 業(yè) 管 道 支 吊 架 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》6) JB/T 《 恒 力 彈 簧 支 吊 架 》7) JB/T 《 可 變 彈 簧 支 吊 架 》8) GB/T 127771999《 金 屬 波 紋 管 膨 脹 節(jié) 通 用 技 術(shù) 條 件 》9) HG/T 206451998《 化 工 裝 置 管 道 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 規(guī) 定 》10) GB 1501998《 鋼 制 壓 力 容 器 》3. 專 業(yè) 職 責(zé)1) 應(yīng) 力 分 析 (靜 力 分 析 動 力 分 析 ）2) 對 重 要 管 線 的 壁 厚 進(jìn) 行 計(jì) 算3) 對 動 設(shè) 備 管 口 受 力 進(jìn) 行 校 核 計(jì) 算4) 特 殊 管 架 設(shè) 計(jì) 壓力管道應(yīng)力分析部分 第 2 頁 共 45 頁4. 工 作 程 序1) 工 程 規(guī) 定2) 管 道 的 基 本 情 況3) 用 固 定 點(diǎn) 將 復(fù) 雜 管 系 劃 分 為 簡 單 管 系 ， 盡 量 利 用 自 然 補(bǔ) 償4) 用 目 測 法 判 斷 管 道 是 否 進(jìn) 行 柔 性 設(shè) 計(jì)5) L 型 U 型 管 系 可 采 用 圖 表 法 進(jìn) 行 應(yīng) 力 分 析6) 立 體 管 系 可 采 用 公 式 法 進(jìn) 行 應(yīng) 力 分 析7) 宜 采 用 計(jì) 算 機(jī) 分 析 方 法 進(jìn) 行 柔 性 設(shè) 計(jì) 的 管 道8) 采 用 CAESAR II 進(jìn) 行 應(yīng) 力 分 析9) 調(diào) 整 設(shè) 備 布 置 和 管 道 布 置10) 設(shè) 置 、 調(diào) 整 支 吊 架11) 設(shè) 置 、 調(diào) 整 補(bǔ) 償 器12) 評 定 管 道 應(yīng) 力13) 評 定 設(shè) 備 接 口 受 力14) 編 制 設(shè) 計(jì) 文 件15) 施 工 現(xiàn) 場 技 術(shù) 服 務(wù)5. 工 程 規(guī) 定1) 適 用 范 圍2) 概 述3) 設(shè) 計(jì) 采 用 的 標(biāo) 準(zhǔn) 、 規(guī) 范 及 版 本4) 溫 度 、 壓 力 等 計(jì) 算 條 件 的 確 定5) 分 析 中 需 要 考 慮 的 荷 載 及 計(jì) 算 方 法6) 應(yīng) 用 的 計(jì) 算 軟 件7) 需 要 進(jìn) 行 詳 細(xì) 應(yīng) 力 分 析 的 管 道 類 別8) 管 道 應(yīng) 力 的 安 全 評 定 條 件9) 機(jī) 器 設(shè) 備 的 允 許 受 力 條 件 （ 或 遵 循 的 標(biāo) 準(zhǔn) ）10)防 止 法 蘭 泄 漏 的 條 件11)膨 脹 節(jié) 、 彈 簧 等 特 殊 元 件 的 選 用 要 求12)業(yè) 主 的 特 殊 要 求13)計(jì) 算 中 的 專 門 問 題 （ 如 摩 擦 力 、 冷 緊 等 的 處 理 方 法 ）14)不 同 專 業(yè) 間 的 接 口 關(guān) 系 壓力管道應(yīng)力分析部分 第 3 頁 共 45 頁15)環(huán) 境 設(shè) 計(jì) 荷 載16)其 它 要 求第 二 章 壓 力 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì)1. 管 道 的 基 礎(chǔ) 條 件包 括 ： 介 質(zhì) 溫 度 壓 力 管 徑 壁 厚 材 質(zhì) 荷 載 端 點(diǎn) 位 移 等 。2. 管 道 的 計(jì) 算 溫 度 確 定管 道 的 計(jì) 算 溫 度 應(yīng) 根 據(jù) 工 藝 設(shè) 計(jì) 條 件 及 下 列 要 求 確 定 ：1) 對 于 無 隔 熱 層 管 道 ： 介 質(zhì) 溫 度 低 于 65℃ 時 ， 取 介 質(zhì) 溫 度 為 計(jì) 算 溫 度 ； 介 質(zhì) 溫 度 等 于 或 高 于 65℃ 時 ， 取 介 質(zhì) 溫 度 的 95%為 計(jì) 算 溫 度 ；2) 對 于 有 外 隔 熱 層 管 道 ， 除 另 有 計(jì) 算 或 經(jīng) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 外 ， 應(yīng) 取 介 質(zhì) 溫 度 為 計(jì) 算溫 度 ；3) 對 于 夾 套 管 道 應(yīng) 取 內(nèi) 管 或 套 管 介 質(zhì) 溫 度 的 較 高 者 作 為 計(jì) 算 溫 度 ；4) 對 于 外 伴 熱 管 道 應(yīng) 根 據(jù) 具 體 條 件 確 定 計(jì) 算 溫 度 ；5) 對 于 襯 里 管 道 應(yīng) 根 據(jù) 計(jì) 算 或 經(jīng) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 確 定 計(jì) 算 溫 度 ；6) 對 于 安 全 泄 壓 管 道 ， 應(yīng) 取 排 放 時 可 能 出 現(xiàn) 的 最 高 或 最 低 溫 度 作 為 計(jì) 算 溫 度 ；7) 進(jìn) 行 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì) 時 ， 不 僅 應(yīng) 考 慮 正 常 操 作 條 件 下 的 溫 度 ， 還 應(yīng) 考 慮 開 車 、停 車 、 除 焦 、 再 生 及 蒸 汽 吹 掃 等 工 況 。4. 管 道 計(jì) 算 壓 力 應(yīng) 取 計(jì) 算 溫 度 下 對 應(yīng) 的 操 作 壓 力 。2) 鋼 材 彈 性 模 量 可 參 照 附 錄 B 選 取 。6. 管 道 壁 厚 計(jì) 算1) 內(nèi) 壓 金 屬 直 管 的 壁 厚根 據(jù) SH 30592022《 石 油 化 工 管 道 設(shè) 計(jì) 器 材 選 用 通 則 》 確 定 ：當(dāng) S0 Do /6 時 ， 直 管 的 計(jì) 算 壁 厚 為 ：S0 = P D0/(2[σ ]tΦ +2PY) 壓力管道應(yīng)力分析部分 第 4 頁 共 45 頁直 管 的 選 用 壁 厚 為 ： S = S0 + C式 中 S0― ― 直 管 的 計(jì) 算 壁 厚 ， mm；P― ― 設(shè) 計(jì) 壓 力 ， MPa；D0― ― 直 管 外 徑 ， mm； [σ ]t― ― 設(shè) 計(jì) 溫 度 下 直 管 材 料 的 許 用 應(yīng) 力 ， MPa；Φ ― ― 焊 縫 系 數(shù) ， 對 無 縫 鋼 管 ， Φ ＝ 1； S― ― 包 括 附 加 裕 量 在 內(nèi) 的 直 管 壁 厚 ， mm； C― ― 直 管 壁 厚 的 附 加 裕 量 ， mm； Y― ― 溫 度 修 正 系 數(shù) ， 按 下 表 選 取 。2） 對 于 外 壓 直 管 的 壁 厚應(yīng) 根 據(jù) GB 1501998《 鋼 制 壓 力 容 器 》 規(guī) 定 的 方 法 確 定 。8. 管 道 端 點(diǎn) 的 附 加 位 移 壓力管道應(yīng)力分析部分 第 5 頁 共 45 頁在 管 道 柔 性 設(shè) 計(jì) 中 ， 除 考 慮 管 道 本 身 的 熱 脹 冷 縮 外 ， 還 應(yīng) 考 慮 下 列 管 道 端 點(diǎn)的 附 加 位 移 ：1) 靜 設(shè) 備 熱 脹 冷 縮 時 對 連 接 管 道 施 加 的 附 加 位 移 ；2) 轉(zhuǎn) 動 設(shè) 備 熱 脹 冷 縮 在 連 接 管 口 處 產(chǎn) 生 的 附 加 位 移 ；3) 加 熱 爐 管 對 加 熱 爐 進(jìn) 出 口 管 道 施 加 的 附 加 位 移 ；4) 儲 罐 等 設(shè) 備 基 礎(chǔ) 沉 降 在 連 接 管 口 處 產(chǎn) 生 的 附 加 位 移 ；5) 不 和 主 管 一 起 分 析 的 支 管 ， 應(yīng) 將 分 支 點(diǎn) 處 主 管 的 位 移 作 為 支 管 端 點(diǎn) 的 附 加 位移 。4) 對 于 復(fù) 雜 管 道 可 用 固 定 點(diǎn) 將 其 劃 分 成 幾 個 形 狀 較 為 簡 單 的 管 段 ， 如 L 形 、Π 形 、 Z 形 等 管 段 。 采 用 計(jì) 算 機(jī) 分 析 方 法 進(jìn) 行 詳 細(xì) 柔 性 設(shè) 計(jì) 的 管 道1) 操 作 溫 度 大 于 400 ℃ 或 小 于 － 50 ℃ 的 管 道 ；2) 進(jìn) 出 加 熱 爐 及 蒸 汽 發(fā) 生 器 的 高 溫 管 道 ；3) 進(jìn) 出 反 應(yīng) 器 的 高 溫 管 道 ；4) 進(jìn) 出 汽 輪 機(jī) 的 蒸 汽 管 道 ；