4.4、管架设计；
4.5、审核供货商文件；
4.6、编制、修改相关规定；
4.7、编制应力分析及管架设计工程规定；
4.8、本专业人员培训；
4.9、进度、质量及人工时控制 ；
4.10、参加现场技术服务；
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五、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、SH/T3041-2002《石油化工企业管道柔性设计规范》 4、GB150《钢制压力容器》 5、JB/T8130.1-1999 《恒力弹簧支吊架》 6、JB/T8130.2-1999 《可变弹簧支吊架》 7、GB 50251-2003 《输气管道工程设计规范》 8、GB 50253-2003 《输油管道工程设计规范》 9、ASME/ANSI B31.1 -- Power Piping
J、其它
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⑵ 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
(GB50316-2000)公式进行计算。工业管道材料设计与应力分析技术高
c) 不考虑内压最大允许跨距
d)考虑内压最大允许跨距
e)大直径薄壁管道
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10.2、管道跨距及导向间距 2）导向间距：
a）水平管 b）垂直
垂直管道的最大导向支架间距大致可按不 保温管充水的水平管道支架间距进行圆整。
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10、ASME/ANSI B31.3 Process Piping
11、ASME/ANSI B31.4 Liquid Transmission and Distribution piping systems
12、ASME/ANSI B31.8 Gas Transmission and Distribution piping systems
⑾结构，荷载条件： F≥1000Kgf，M≥750Kgf × 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。
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⑿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 设备管口承载能力表
插图
⒀编制弹簧架采购MR文件及弹簧架技术数据表 — 选型、荷载、位移
三、管道的柔性设计
3.4、应力增大因子 3.5、柔性分析方程 3.6、弹性模量随温度变化效应 3.7、柔性分析的另一规则
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四、管道应力分析的职责
4.1、应力分析（静力分析、动力分析）;
4.2、对重要管线的壁厚进行计算，包括特殊管件的应力 分析；
4.3、对动设备（机泵、空冷器、透平等）管口受力进行 校核计算；
⑴ 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(环境温度)、压力；
F、设计荷载 — 风压值； — 地震烈度； — 雪荷载； — 土壤的力学性质；计算及安全性评定准则；
I、应力分析工作流程。
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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。
f) 两相流及液击冲击载荷计算 — 为支吊架和结构
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C、动力分析要点
b) 机器动平衡差——修改基础设计
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c)减少脉动和气柱共振的方法：
1)加大缓冲罐 — 依据API618计算缓冲罐的体积，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截面积至少为进口管 截面积的三倍，且应使柱塞流的冲击力不增加。
(3)激振力频率 n = 转/分 — 压缩机转数
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(4)控制压力脉动
注：此为原苏联标准
支耳标高确定
(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。
⑹支管补强计算 — 降低局部应力 — 等面积补强 — WRC329
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十、管道支架设计
10.1、管道支架的分类及定义
按支架的作用分为三大类：承重架、限制性支架和减振 架。
1）承重架 : 用来承受管道的重力及其它垂直向下载荷的 支架(含可调支架)。
a）滑动架：在支承点的下方支撑的托架，除垂直方向 支撑力及水平方向摩擦力以外，没有其他任何阻力。
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2020/11/11
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一、管道应力分析的目的
1、使管道应力在规范的许用范围内，保证管道系 统的整体安全
2、使动（静）设备管口载荷符合制造商或公认的 标准—使其能长周期、平稳运转
3、给结构及各种支撑提供设计载荷 4、确定管道热位移及各种冲击载荷所导致的管道
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⑶ 临界管线表
公式法：
D0 — 管外径(mm) Y — 管段总位移(mm)
Y=(ΔX2+ΔY2 +ΔZ2)1/2
L — 管段两个固定点的展开长度(m) (AB+BC+CD)
U — 管段两个固定点的直线距离(m) (AD间的直线距离)
(依据ASME/ANSI B31.1及B31.3)
公式的适用范围 工业管道材料设计与应力分析技术高
⑼ 往复式压缩机、往复泵动力分析(四级)；
⑽ 安全阀、爆破膜泄放反力计算；
⑾ 结构、建筑荷载条件；
⑿ 设备管口荷载、预焊件条件；
⒀ 编制弹簧架采购MR文件及弹簧架技术数据 表；
⒁ 编制柔性件(膨胀节、软管等)采购MR文件 及技术数据表；
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6.3、各文件应包含的内容：
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三、管道的柔性设计
3.1、柔性定义及柔性设计的方法和目的
a)定义
b)目的
c)设计方法
d)端点位移考虑
3.2、是否进行详细柔性设计的判别方法
a)应进行详细柔性设计的管道
b)可以不进行详细柔性设计的管道
c)判别式的使用方法与注意事项
3.3、管道的热补偿
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13、API610 -- 离心泵
14、NEMA SM23 -- 透平
15、API617 -- 离心式压缩机
16、API618 -- 往复式压缩机
17、API661 -- 空冷器
18、ANSI/B31.1、APIRP520 -- 安全阀、爆破膜 工业管道材料设计与应力分析技术高
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六、工程设计阶段管机专业的任务
减振架有弹簧及油压和机械三种类型。 工业管道材料设计与应力分析技术高 级培训
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10.2、管道跨距及导向间距
1）管道跨距 — 强度及刚度两项控制
a)力学模型
强度条件：连续敷设水平直管允许跨距强度条件是管
道中最大
纵向应力不得大于设计温度下的材
料的许用应力。
b)管道跨距计算
设计提供依据。
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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(δ值)。
W1— 固有频率（角频）
W0 — 激振频率（角频）
通 常 W1 应 避 开 0.8W0 ~1.2W0 的区域，在工程中 最好避开 0.5W0 ~1.5W0的 范围，这样振幅较小。
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(2)通常W1应在W0（压缩机的吸入或吸出频率）的1.2 倍以上，设计时最好控制在1.5倍以上。
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）
⒁编制柔性件（膨胀节、软管等）采购MR文件及柔 性件技术数据表
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七、管道应力分析中的特殊问题 7.1、夹套管应力分析 7.2、埋地管应力分析 7.3、高压管道应力分析 八、有限元法在管道应力分析中的应用 九、管道应力分析程序 9.1、CAESAR II软件的应用 9.2、AUTOPIPE软件的应用
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⑺ 动设备管口许用荷载校核 — API 610;API 617; NEMA SM 23; API 661。
管端结构
⑼ 往复式机泵动力分析
安全阀与爆破片
⑽ 安全阀，爆破膜泄放反力计算(见标准计算程序)
ANSI/B 31.1(气体)；API RP 520(气体、气混)
位移 5、解决管道动力学问题：机械振动、脉动、安全
阀排放等 6、优化配管设计