压力管道管道机械幻灯片.ppt
《压力管道管道机械幻灯片.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《压力管道管道机械幻灯片.ppt(43页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、压力管道管道机械压力管道管道机械第1页,共43页,编辑于2022年,星期五一、管机专业的职责一、管机专业的职责1 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 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 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 4、管架设计;、管架设计;5 5、审核供货商文件;、审核供货商文件;6 6、编制、修改规定;、编制、修改规定;7 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
2、 8、本专业人员培训;、本专业人员培训;9 9、进度、质量及人工时控制、进度、质量及人工时控制 ;1010、参加现场技术服务;、参加现场技术服务;第2页,共43页,编辑于2022年,星期五二、管道机械专业(应力分析)常用的标准规范二、管道机械专业(应力分析)常用的标准规范1 1、GB50316-2000GB50316-2000工业金属管道设计规范工业金属管道设计规范2 2、HG/T20645-1998HG/T20645-1998化工装置管道机械设计规定化工装置管道机械设计规定3 3、SH/T3041-2002SH/T3041-2002石油化工企业管道柔性设计规范石油化工企业管道柔性设计规范4
3、4、GB150GB150钢制压力容器钢制压力容器5 5、JB/T8130.1-1999 JB/T8130.1-1999 恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架6 6、JB/T8130.2-1999 JB/T8130.2-1999 可变弹簧支吊架可变弹簧支吊架7 7、GB 50251-2003 GB 50251-2003 输气管道工程设计规范输气管道工程设计规范8 8、GB 50253-2003 GB 50253-2003 输油管道工程设计规范输油管道工程设计规范9 9、ASME/ANSI B31.1-Power PipingASME/ANSI B31.1-Power Piping第3页,共43页,编辑于
4、2022年,星期五1010、ASME/ANSI B31.3 Process PipingASME/ANSI B31.3 Process Piping1111、ASME/ANSI B31.4 Liquid Transmission and ASME/ANSI B31.4 Liquid Transmission and Distribution piping systemsDistribution piping systems1212、ASME/ANSI B31.8 Gas Transmission and ASME/ANSI B31.8 Gas Transmission and Distribu
5、tion piping systemsDistribution piping systems1313、API610 -API610 -离心泵离心泵1414、NEMA SM23 -NEMA SM23 -透平透平1515、API617 -API617 -离心式压缩机离心式压缩机1616、API618 -API618 -往复式压缩机往复式压缩机1717、API661 -API661 -空冷器空冷器1818、ANSI/B31.1ANSI/B31.1、APIRP520-APIRP520-安全阀、爆破膜安全阀、爆破膜第4页,共43页,编辑于2022年,星期五三、工程设计阶段管机专业的任务三、工程设计阶段管
6、机专业的任务1 1、初步设计、基础设计阶段、初步设计、基础设计阶段 编制工程设计规定编制工程设计规定(应力分析、管架设计应力分析、管架设计)()(四级签署四级签署);(2)(2)参加设备布置工作;参加设备布置工作;(3)(3)对主要管线的走向进行应力分析和评定对主要管线的走向进行应力分析和评定。第5页,共43页,编辑于2022年,星期五2 2、详细设计阶段、详细设计阶段 修订工程设计规定修订工程设计规定(应力分析、管架设计应力分析、管架设计)(四级签署四级签署);重要管线的壁厚计算,特殊管件的应力分析;重要管线的壁厚计算,特殊管件的应力分析;编制临界管线表编制临界管线表(三级签署三级签署)应力
7、分析管线表应力分析管线表 静力分析静力分析 应力分析应力分析 (三、四级三、四级);动力分析动力分析 卧式容器固定端确定,立式设备支耳标高确定;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;支管补强计算;动设备许用荷载校核动设备许用荷载校核(四级四级)第6页,共43页,编辑于2022年,星期五 夹套管夹套管(蒸汽、热油、热水蒸汽、热油、热水)计算计算(端部强度计算、内部导向翼板端部强度计算、内部导向翼板位置确定、同时包括任何应力分析管道的所有内容位置确定、同时包括任何应力分析管道的所有内容);往复式压缩机、往复泵动力分析往复式压缩机、往复泵动力分析(四级四级);安全阀、爆破膜泄放反力
8、计算;安全阀、爆破膜泄放反力计算;结构、建筑荷载条件;结构、建筑荷载条件;设备管口荷载、预焊件条件;设备管口荷载、预焊件条件;编制管架表;编制管架表;绘制非标管架图;绘制非标管架图;编制管架综合材料表;编制管架综合材料表;编制弹簧架采购编制弹簧架采购MRMR文件及弹簧架技术数据表;文件及弹簧架技术数据表;编制柔性件编制柔性件(膨胀节、软管等膨胀节、软管等)采购采购MRMR文件及技术数据表;文件及技术数据表;管架施工安装说明管架施工安装说明 第7页,共43页,编辑于2022年,星期五3 3、各文件应包含的内容:、各文件应包含的内容:、各文件应包含的内容:、各文件应包含的内容:工程规定内容工程规定
9、内容 A A、适用范围;、适用范围;B B、概述;、概述;C C、设计中采用的标准规范;、设计中采用的标准规范;D D、计算程序、计算程序(软件软件);E E、设计温度、压力、安装温度、设计温度、压力、安装温度(环境温度环境温度)、压力;、压力;F F、设计荷载、设计荷载 10 10米高度基本风压值;米高度基本风压值;地震烈度;地震烈度;雪荷载;雪荷载;土壤的化学、力学性质;土壤的化学、力学性质;G G G G、临界管线表的确定准则(哪些管线该做哪类的应力分析);、临界管线表的确定准则(哪些管线该做哪类的应力分析);、临界管线表的确定准则(哪些管线该做哪类的应力分析);、临界管线表的确定准则(
10、哪些管线该做哪类的应力分析);H H H H、计算及安全性评定准则;、计算及安全性评定准则;、计算及安全性评定准则;、计算及安全性评定准则;I I I I、应力分析工作流程。、应力分析工作流程。、应力分析工作流程。、应力分析工作流程。J J、其它、其它第8页,共43页,编辑于2022年,星期五 壁厚计算壁厚计算A A、当、当 B B、当、当 t t 的确定应根据断裂理论、疲劳、热应力及材料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。特性等因素综合考虑确定。C C、外压直管的壁厚,应根据、外压直管的壁厚,应根据GB150GB150规定的方法确定。规定的方法确定。D D、其它的
11、管件、其它的管件(如如Y Y型三通、孔板等型三通、孔板等)依据相应的规范依据相应的规范(GB50316-2000)(GB50316-2000)公式进行计算。公式进行计算。第9页,共43页,编辑于2022年,星期五 临界管线表临界管线表公式法:公式法:D D0 0 管外径管外径(mm)(mm)Y Y 管段总位移管段总位移(mm)(mm)Y=(X Y=(X2 2+Y+Y2 2+Z+Z2 2)1/21/2L L 管段两个固定点的展开长度管段两个固定点的展开长度(m)(AB+BC+CD)(m)(AB+BC+CD)U U 管段两个固定点的直线距离管段两个固定点的直线距离(m)(AD(m)(AD间的直线距
12、离间的直线距离)(依据依据ASME/ANSI B31.1ASME/ANSI B31.1及及B31.3)B31.3)管线管线应力分析应力分析计算机计算(BY COMPUTER简单手算(公式法、图表法)(BY FORMULA)目测法(BY VISUAL)非应力分析非应力分析公式的适用范围公式的适用范围第10页,共43页,编辑于2022年,星期五A A、静力分析包含的内容、静力分析包含的内容 a)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)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)c)设备管口受力计算设备管口受力计算(及评定
13、及评定)防止作用力太大,保防止作用力太大,保证设备正常运行。证设备正常运行。d)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)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。f)f)两相流及液击冲击载荷计算两相流及液击冲击载荷计算 为支吊架和结构设计为支吊架和结构设计提供依据。提供依据。(4)应力分析静力分析静力分析(含疲劳分析、风载荷及地含疲劳分析、风载荷及地震载荷分析震载荷分析)动力分析动力分析第11页,共43页,编辑于2022年,星期五B B、动力分析包含的内容、动力分析包含的内容 a)a)管道固有频率分析管道固有频率分析 防止共
14、振。防止共振。b)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)c)往复式压缩机往复式压缩机(泵泵)气气(液液)柱频率分析柱频率分析 防止气柱防止气柱共振。共振。d)d)往复式压缩机往复式压缩机(泵泵)压力脉动分析压力脉动分析 控制压力脉动控制压力脉动值值(值值)。第12页,共43页,编辑于2022年,星期五C C、动力分析要点、动力分析要点b)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a)振源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 气柱共振气柱共振阻力、流速、流向变化阻力、流速、流向变化 异径管、弯头、阀异径管
15、、弯头、阀门、孔板等附近产生激振力门、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第13页,共43页,编辑于2022年,星期五c)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)1)加大缓冲罐加大缓冲罐 依据依据API618API618计算缓冲罐的体积,一般为气计算缓冲罐的体积,一般为气缸容积的缸容积的1010倍以上,使缓冲罐尽量靠近进出口,但不能放倍以上,使缓冲罐尽量靠近进出口,但不能放在共振管长位置。在共振管长位置。2)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)3
16、)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。孔径大小:孔径大小:孔板厚度孔板厚度=3=35mm 5mm 孔板位置孔板位置 在较大缓冲罐的进出口均可在较大缓冲罐的进出口均可第14页,共43页,编辑于2022年,星期五d)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9090。为弯头为弯头4545。弯头。弯头。e)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)(1)共振区域共振区域 放大因子放大因子W1 固有频率(角频)固有频率(角频)W0 激振频率(角频)激振频率(角
17、频)通通常常W1应应避避开开0.8W0 1.2W0 的的区区域域,在在工工程程中中最最好好避避开开 0.5W0 1.5W0的的范范围围,这这样样振幅较小。振幅较小。第15页,共43页,编辑于2022年,星期五(2)(2)通常通常W W1 1应在应在W W0 0(压缩机的吸入或吸出频率)的(压缩机的吸入或吸出频率)的1.21.2倍以倍以上,设计时最好控制在上,设计时最好控制在1.51.5倍以上。倍以上。(3)(3)激振力频率激振力频率n=n=转转/分分 压缩机转数压缩机转数 第16页,共43页,编辑于2022年,星期五(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)(5
18、)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 提高管道提高管道柔性,减小位移量,防止对设备管口的推力过大。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 WRC329WRC329 P P压力脉动值压力脉动值 5Kg/cm5Kg/cm2 22 28 85 5 100 Kg/cm100 Kg/cm2 22 26 6100 100 200Kg/cm200Kg/cm2 22 25 5200 200 500Kg/cm500Kg/cm2 22 24 4支耳标高确定支耳标高确定第17页,共43页,编辑于202
19、2年,星期五 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。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(见标准计算程序见标准计算程序)ANSI/B 31.1(气体气体);API RP 520(气体、气混气体、气混)结构,荷载条件:结构,荷载条件:F1000Kgf,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。(8)(8)夹套管夹套管a a)管道计算)管道计算b b)端部强度计算)端部强
20、度计算c c)内部导向翼板位置确定)内部导向翼板位置确定管端结构管端结构安全阀与爆破片安全阀与爆破片第18页,共43页,编辑于2022年,星期五设设备备管管口口荷荷载载及及预预焊焊件件条条件件 供供设设备备专专业业校校核核局局部应力和设计用部应力和设计用、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2525(可改变)(可改变)(17)(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
21、等)技术特性表插图插图设备管口承载能力表设备管口承载能力表第19页,共43页,编辑于2022年,星期五四、管道支架设计四、管道支架设计1、管道支架的分类及定义、管道支架的分类及定义按支架的作用分为三大类:按支架的作用分为三大类:承重架、限制性支架和减振架。承重架、限制性支架和减振架。1)承承重重架架:用用来来承承受受管管道道的的重重力力及及其其它它垂垂直直向向下下载载荷荷的的支支架架(含可调支架含可调支架)。a)滑滑动动架架:在在支支承承点点的的下下方方支支撑撑的的托托架架,除除垂垂直直方方向向支支撑撑力及水平方向摩擦力以外,没有其他任何阻力。力及水平方向摩擦力以外,没有其他任何阻力。b)弹簧
22、架:)弹簧架:包括恒力弹簧架和可变弹簧架。包括恒力弹簧架和可变弹簧架。c)刚性吊架:)刚性吊架:在支承点的上方以悬吊的方式承受管道的重力在支承点的上方以悬吊的方式承受管道的重力及其他垂直向下的荷载,吊杆处于受拉状态。及其他垂直向下的荷载,吊杆处于受拉状态。d)滚动支架:)滚动支架:采用滚筒支承,摩擦力较小。采用滚筒支承,摩擦力较小。吊架吊架第20页,共43页,编辑于2022年,星期五2 2 2 2)限制性支架:)限制性支架:)限制性支架:)限制性支架:用来阻止、限制或控制管道系统位移的支用来阻止、限制或控制管道系统位移的支用来阻止、限制或控制管道系统位移的支用来阻止、限制或控制管道系统位移的支
23、架架架架(含可调限位架含可调限位架含可调限位架含可调限位架)。a a a a)导向架:)导向架:)导向架:)导向架:使管道只能沿轴向移动的支架,并阻止因弯矩或扭使管道只能沿轴向移动的支架,并阻止因弯矩或扭使管道只能沿轴向移动的支架,并阻止因弯矩或扭使管道只能沿轴向移动的支架,并阻止因弯矩或扭矩引起的旋转。矩引起的旋转。矩引起的旋转。矩引起的旋转。b b b b)限位架:)限位架:)限位架:)限位架:限位架的作用是限制线位移。在所限制的轴线上,限位架的作用是限制线位移。在所限制的轴线上,限位架的作用是限制线位移。在所限制的轴线上,限位架的作用是限制线位移。在所限制的轴线上,至少有一个方向被限制。
24、至少有一个方向被限制。至少有一个方向被限制。至少有一个方向被限制。c c c c)定值限位架:)定值限位架:)定值限位架:)定值限位架:在任何一个轴线上限制管道的位移至所要求在任何一个轴线上限制管道的位移至所要求在任何一个轴线上限制管道的位移至所要求在任何一个轴线上限制管道的位移至所要求的数值,称为定值限位架。的数值,称为定值限位架。的数值,称为定值限位架。的数值,称为定值限位架。d d d d)固定架:)固定架:)固定架:)固定架:限制管道的全部位移。限制管道的全部位移。限制管道的全部位移。限制管道的全部位移。3 3 3 3)减振架:)减振架:)减振架:)减振架:用来控制或减小除重力和热膨胀
25、作用以外的任用来控制或减小除重力和热膨胀作用以外的任用来控制或减小除重力和热膨胀作用以外的任用来控制或减小除重力和热膨胀作用以外的任何力何力何力何力(如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部荷载如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部荷载如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部荷载如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部荷载)的的的的作用所产生的管道振动的支架。作用所产生的管道振动的支架。作用所产生的管道振动的支架。作用所产生的管道振动的支架。减振架有弹簧及油压和机械三种类型。减振架有弹簧及油压和机械三种类型。减振架有弹簧及油压和机械三种类型。减振架有弹簧及油压和机械三种类型。第21页,共43页,编辑
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 压力 管道 机械 幻灯片
限制150内