管道跨距規(guī)定

1、中國(guó)石化集團(tuán)蘭州設(shè)計(jì)院標(biāo)準(zhǔn)SLDI 333C06-2001管道跨距規(guī)定2001-01-08 發(fā)布2001-01-152001-01-08 發(fā)布2001-01-15實(shí)施0新制定全部顧英張后人鄭明峰2002.04.01修改 標(biāo)記簡(jiǎn)要說(shuō)明修改 蟲他編制校核審核審定日期中國(guó)石化集團(tuán)蘭州設(shè)計(jì)院.總則.管道基本跨距的確定.管道允許最大跨距的確定.管道最大導(dǎo)向間距的確定.典型管段的管架配置方案及其允許最大跨距工作規(guī)定中國(guó)石化集團(tuán)蘭州設(shè)計(jì)院管道跨距規(guī)定SLDI 333C06-2001中國(guó)石化集團(tuán)蘭州設(shè)計(jì)院管道跨距規(guī)定SLDI 333C06-2001實(shí)施日期:2001-01-15第 1 頁(yè)共 17實(shí)施日期:20

2、01-01-15本規(guī)定適用于石油化工生產(chǎn)及其附屬裝置中溫度不超過(guò)400 C的各種保溫及不保溫液體和氣體管道的跨距及支承系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本規(guī)定規(guī)定了管道允許最大跨距和最大導(dǎo)向間距的確定原則和方法，并給出16種典型管段的管架配置方案供設(shè)計(jì)參考。配管設(shè)計(jì)中，可先根據(jù)管道的設(shè)計(jì)條件按本規(guī)定中規(guī)定的計(jì)算方法或圖表，求出基本跨距，然后按各種管段的配置形式和載荷條件確定其相應(yīng)的允許最大跨距和最大導(dǎo)向間距，以此作為配置管架的基本條件。配置管架除應(yīng)滿足本規(guī)定所規(guī)定之允許最大跨距和最大導(dǎo)向間距外，還需注意以下問(wèn)題：管架應(yīng)盡量設(shè)置在直管段部分，避免在小半徑彎頭、支管連接點(diǎn)等局部應(yīng)力較高的部位設(shè)置支承點(diǎn)，以防管系中局部應(yīng)力

3、過(guò)載；剛性支吊架應(yīng)設(shè)在沿支承方向上管道位移為零或要求為零的位置上；支吊架應(yīng)盡可能靠近閥門、法蘭及重管件，但不要對(duì)它們作直接支承，以免因局部載荷作用引起連接面泄露，或閥體因受力變形導(dǎo)致閥瓣卡住，關(guān)閉不嚴(yán)等不良后果；導(dǎo)向架不宜過(guò)分靠近彎頭和支管連接部位，否則可能額外地增加管系應(yīng)力和支承系統(tǒng)的載荷；對(duì)因清理、維修等要求而需經(jīng)常拆卸的管段，不宜設(shè)置永久性管架。本規(guī)定主要根據(jù)管系靜態(tài)一次應(yīng)力條件制定，對(duì)需考慮熱應(yīng)力和振動(dòng)問(wèn)題的管道，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定另 作相應(yīng)的熱應(yīng)力和動(dòng)態(tài)分析核算，并根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整管架位置。為使管道支承系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加合理，對(duì)比較復(fù)雜的管系宜按以下步驟配置管架：第一步 根據(jù)配管要求和初步應(yīng)力

4、分析劃分管段，并確定端部固定架和必不可少的導(dǎo)向架位置；第二步 分析管段的載荷條件及支承要求，對(duì)各集中載荷點(diǎn)及支承連接點(diǎn)等重要部位配置管架；第三步按本規(guī)定中所規(guī)定的允許最大跨距和最大導(dǎo)向間距配置其余各中間管架；第四步 對(duì)需要進(jìn)行熱應(yīng)力和動(dòng)態(tài)分析的管段，應(yīng)按相應(yīng)規(guī)定作必要的核算，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)管架位置作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；第五步 校對(duì)有關(guān)構(gòu)筑物的位置及其承載能力，充分利用已有建筑構(gòu)件來(lái)支承管道或作管架生根點(diǎn)用，以便盡量減少附加支承構(gòu)件的數(shù)量，并按此要求在允許最大跨距范圍內(nèi)調(diào)整管架的位置；第六步 檢查與相鄰管道及其支承結(jié)構(gòu)之間是否存在相互碰撞的情況，及有無(wú)可合并使用的管架， 并根據(jù)具體情況對(duì)管架位置作出調(diào)

5、整。2管道基本跨距的確定基本跨距是用于確定管段允許最大跨距的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。本規(guī)定根據(jù)三跨簡(jiǎn)支梁承受均布載荷時(shí)的強(qiáng)度條件和剛度條件分別以計(jì)算法和圖表法規(guī)定如下：計(jì)算法剛度條件根據(jù)管段不應(yīng)在輕微外界擾力作用下發(fā)生明顯振動(dòng)的要求考慮，規(guī)定裝置內(nèi)管段的自振頻率不低于(f)為：裝置內(nèi)管道4次/秒，裝置外管段的自振頻率不低于2.55(f)為：裝置內(nèi)管道f=1.6cm ,裝置外管道f=3.8cm 。為此按剛度條件要求的管道跨距應(yīng)為：裝置外裝置內(nèi)(2-1a)L 01q 0(2-1b)裝置外裝置內(nèi)(2-1a)L 01q 0(2-1b)SLDI 333C06-2001 TOC o 1-5 h z 式中：L01 一裝置

6、內(nèi)管道剛度條件決定的跨距,L01*裝置外管道剛度條件決定的跨距，m;I 一管子扣除腐蝕裕量后的斷面慣性距，cm4;口一管材在設(shè)計(jì)溫度下的彈性模量，N/cm2;qo每米管道的重力（包括管子、隔熱層、物料重量及其他垂直均布持續(xù)載荷），N/m。強(qiáng)度條件根據(jù)不降低管道承受內(nèi)壓能力的原則，規(guī)定裝置內(nèi)外的管道一律取其重量載荷（包括其他持續(xù)載荷）在管壁中引起的一次軸向應(yīng)力不超過(guò)額定允許應(yīng)力的二分之一，管道跨距應(yīng)為：(2-2)*VV I I(2-2)L 02 ( L 02 )0.2, q 0式中:L02式中:L02, L02*一由強(qiáng)度條件決定的裝置內(nèi)及裝置外的管道跨距,m;W 一管子扣除腐蝕裕量后的斷面模量，

7、cm3； f管材在設(shè)計(jì)溫度下白額定允許應(yīng)力，N/cm2;qo每米管道的重力（包括管子、隔熱層、物料重量及其他垂直均布持續(xù)載荷）在剛度和強(qiáng)度條件計(jì)算的跨距值中，取較小者為該管道之基本跨距（ L?；騆。*）。圖表法根據(jù)本規(guī)定基本跨距所需滿足的最低剛度條件和強(qiáng)度條件，對(duì)計(jì)算公式作必要的工程簡(jiǎn)化處理，繪制成用于各種保溫和不保溫管道的基本跨距曲線。這些曲線對(duì)常用管道規(guī)格（VDW0.1）的基本跨距值，誤差不超過(guò) 10%。裝置內(nèi)及裝置外的不保溫管道不保溫管道的基本跨距一般均受剛度條件控制，對(duì)設(shè)計(jì)溫度w350c的碳鋼、低合金鋼及不銹鋼管道可按圖2.2.1-1查取基本跨距值。圖中曲線按裝置外的氣體管道和液體管道

8、及裝置內(nèi)的氣體管道和液 體管道分別繪出?；究缇喟垂茏庸Q壁厚確定，若由于管壁需考慮較大的腐蝕裕量或其他減薄量時(shí)， 可按圖中的壁厚修正系數(shù)進(jìn)行修正，但壁厚變化對(duì)不保溫管道的基本跨距值影響不大，故一般情況下（減薄量不超過(guò)管壁厚度的30%）可不作壁厚修正。例題：一裝置外不保溫氣體管道，公稱管徑為DN100（114X4）,設(shè)計(jì)溫度100C,管壁腐蝕裕量取1.5mm（0.15cm）,試確定其基本跨距。.由圖2.2.1-1中的裝置外氣體管道曲線查出不考慮管壁減薄影響的基本跨距為L(zhǎng)0*=11.7m；.計(jì)算腐蝕裕量的壁厚修正系數(shù)C1 4 t/t 4 （0.4 0.15） /0.40.89.壁厚修正后的基本跨

9、距為L(zhǎng)0*=C1 L0*=0.89 X 11.7=10.4 m保溫及保冷管道保溫及保冷管道的基本跨距隨管道及其隔熱層的條件不同，可分別受強(qiáng)度或剛度條件的控制。針對(duì)工程上各種保溫及保冷管道設(shè)計(jì)條件變化很大、隔熱材料及厚度亦各不相同的情況， 本規(guī)定按裝置內(nèi)和裝置外的管道分三個(gè)溫度等級(jí)（W 150 C, 151300C, 301400C）繪制成六張曲線圖（圖 2.2.1-2圖2.2.1-7）,供確定保溫及保冷管道的基本跨距使用。 對(duì)裝置外的管道：TW 150C；T=151 300 C;T=301 400 TW 150C；T=151 300 C;T=301 400 C。TW 150C；T=151 30

10、0 C;T=301 400 C。圖2.2.1-5管道設(shè)計(jì)溫度 圖2.2.1-6管道設(shè)計(jì)溫度圖2.2.1-7管道設(shè)計(jì)溫度圖中所用的t 0q為保溫及保冷管道的特性數(shù)值，其中t為管子計(jì)算壁厚或扣除腐蝕裕量及其他減薄量后的管壁厚度（cm）; q。為每米管道的重量（包括管子、隔熱層、物料重量及其他垂直均布持續(xù)載荷） （kg/m）。一般管道可按圖 2.2.1-8、表2.2.1-1和表2.2.1-2計(jì)算q0值。例題：一裝置內(nèi)保溫液體管道，公稱管徑為DN100（114X 6.3）,材料為碳鋼，設(shè)計(jì)溫度345 C,SLDI 333C06-2001管壁腐蝕裕量為 1.5mm (0.15cm),保溫層材料為水泥膨脹

11、珍珠巖,厚度為150mm,試確定其基本跨距。.求每米管道的重量查表 2.2.1-1 知中 114X6.3管重為 16.78kg/m；查表2.2.1-8中曲線 GW,得管內(nèi)充水重為 10kg/m;查表2.2.1-8中曲線8 =150,得每米管道的保溫層基準(zhǔn)重量為121.5kg/m；查表2.2.1-2取水泥膨脹珍珠巖比重為0.4。每米管道總重量為：qo=16.78+10+0.4 X 121.5=75.4kg/m ;.計(jì)算保溫管道的特性數(shù)值 t Oq 管壁計(jì)算厚度丫 =06.15 =0.45cm ;t /q0.45/75.4=0.0060.查圖2.2.1-7得基本跨距為：Lo= 5m3管道允許最大跨

12、度的確定實(shí)際配管中，一根管道常常包括各種形式和不同載荷條件的管段。由于它們承受重量載荷的能力各不相同，需在其基本跨距基礎(chǔ)上分別情況確定各自的允許最大跨距值。具體規(guī)定如下：五種基本管段的允許最大跨距。連續(xù)敷設(shè)的水平直管段按圖3.1.1確定。水平彎管的允許最大外伸尺寸按圖3.1.2確定。水平口形管段的最大懸伸尺寸按圖3.1.3確定。帶垂直段的Z形管段，其最大允許外伸及垂直段尺寸按圖3.1.4確定。受集中載荷的水平直管段按圖3.1.5確定。其最大允許跨距應(yīng)按三通的應(yīng)力集中系數(shù)作必要的(3-2)其最大允許跨距應(yīng)按三通的應(yīng)力集中系數(shù)作必要的(3-2)m ； m;DN400的管道)需按下式對(duì)管壁支承點(diǎn)作(

13、3-3)L L / . 1式中：L”一考慮應(yīng)力集中影響的允許最大跨距， L一不考慮應(yīng)力集中影響的允許最大跨距， 1三通的應(yīng)力集中系數(shù)，按表 3.2選用對(duì)直接支承于管架構(gòu)件的大直徑薄壁管道(一般指大于 局部應(yīng)力核算：att 1 .76 Jr / t f- 0 .5 t t1式中：b att一支承點(diǎn)管壁的局部應(yīng)力，N/cm2；R一管子外半徑，cm;t 一管子扣除腐蝕裕量后的壁厚。cm;fA一支承反力作用于管壁的線載荷，N/cm ;fA=qo L/1L一管道跨距，m；qo每米管道的重力，N/m ;1管壁與管架構(gòu)件的支承線長(zhǎng)度，cm; t管材在設(shè)計(jì)溫度下的額定許用應(yīng)力，N/cm2。若不能滿足式(3-3)條件應(yīng)在支承部位設(shè)置加強(qiáng)板或采取其他局部加強(qiáng)措施，否則就要縮小管道 的跨距來(lái)減小支承點(diǎn)載荷。4最大導(dǎo)向間距的確定SLDI 333C06-2001當(dāng)管道需考慮約束由風(fēng)載、地震、溫度變形等引起的橫向位移，或要避免因不平衡內(nèi)壓、熱脹推力及支承點(diǎn)磨擦力造成管段軸向失穩(wěn)時(shí)， 應(yīng)配置必要的導(dǎo)向架并限制最大導(dǎo)向間距。由于水平管段和垂直管段的支承條件及受力狀況不同， 配置導(dǎo)向架時(shí)應(yīng)滿足不同的最大導(dǎo)向間距要求。一般宜按下列規(guī)定選用：垂直管段的推薦最大導(dǎo)向間距見表4