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1、管管道道径径向向应应力力- -轴轴向向应应力力- -膨膨胀胀量量- -支支架架跨跨距距校校核核计计算算 管道截面特性系数计算 已知条件 管道内压 管道内径 管道有 效壁厚 管道 温差 管道长 度 管道每 米总重 量 （扣除腐蚀 余量和负偏 差后的）管 道断面惯性 矩 （扣除腐蚀余 量和负偏差后 的）管道抗弯 截面模量 管材弹 性模量 管道线 膨胀系 数 管材许 用应力 管材设计温度 下的许用应力 设计温度下轴 向应力与许用 应力的比值 管道内径mm管道外径mm 符号P(mpa)D(mm)(mm) t() L（m） q(kg/m)I(cm4)W(cm3)E(mpa) (mm/M ) (mpa)
2、t(mpa)510530 数据2.55108.925080555520920831665000.0141301200.92 管道抗弯断面 惯性矩(cm4) 管道抗弯截面 模量(cm3) 计算步骤计算项目计算公式计算结果计算结果提示 内压管道径向应力J72管壁厚符合要求552092083 管道膨胀量L280 内压管道轴向应力z583 管道产生的轴向推力F9519224 管道刚度条件校核说说明明：1 1、管管道道的的每每米米总总重重量量指指的的是是 包包含含管管道道本本体体及及介介质质和和保保温温等等负负载载 情情况况下下的的重重量量。2 2、编编制制依依据据石石油油 化化工工工工艺艺管管道道设设
3、计计与与安安装装中中国国石石 化化出出版版社社，中中国国石石化化集集团团公公司司职职工工 培培训训教教材材。3 3、在在黄黄色色区区域域填填入入已已知知 条条件件。4 4、刚刚度度条条件件计计算算最最大大跨跨距距前前 提提：装装置置内内管管道道震震动动频频率率大大于于4 4次次每每 秒秒，装装置置外外大大于于2.552.55次次每每秒秒，允允许许 挠挠度度，装装置置为为16mm16mm，装装置置外外38mm38mm。 5 5、强强度度条条件件在在考考虑虑内内压压情情况况下下：管管 道道内内压压产产生生的的幻幻想想应应力力达达到到许许用用应应 力力值值，此此时时轴轴向向应应力力达达到到1/21/
4、2许许用用应应 力力的的前前提提下下计计算算的的最最大大跨跨距距。6 6、对对 低低内内压压的的修修正正：是是对对轴轴向向应应力力远远小小 于于1/21/2许许用用应应力力时时的的修修正正。7 7、内内压压 管管道道轴轴向向应应力力为为管管道道端端部部受受阻阻时时因因 膨膨胀胀引引起起的的轴轴向向推推力力8 8、管管道道弹弹性性模模 量量和和线线膨膨胀胀系系数数见见下下表表。 允许跨度（装置内）L125 允许跨度（装置外）L130.1 管道强度条件校核 忽略内压时允许跨度L270.2 计算内压时允许跨度L247.7 低压管道修正后的允许跨度 内压管道跨距修系数对L2修正后结果 1.091.18
5、1.261.341.41463.9 按照管道刚度和强 度要求计算出来的 跨距取小值 装置内 管道跨 距 管道忽略内压要求情况下的最大跨距（m）25 管道考虑内压要求情况下的最大跨距（m）25 低内压管道修正后情况下的最大跨距（m）25 )pa( 2 M DP J d s = )(m mLtLD=Df )(22. 04 1 m q IE L = )(265. 04 1 m q IE L = )( 2 m q W L = s )( 707. 0 2 m q W L t = s )( 1000 mpa tE Z D = f s ）（管道截面积NF Z )mm( 2 =s 装置外 管道跨 距 管道忽略
6、内压要求情况下的最大跨距（m）30.1 管道考虑内压要求情况下的最大跨距（m）30.1 低内压管道修正后情况下的最大跨距（m）30.1 钢钢材材在在各各种种温温度度下下的的弹弹性性模模量量和和线线膨膨胀胀系系数数（摘摘自自工工业业锅锅炉炉房房设设计计手手册册第第二二版版航航天天工工业业部部第第七七设设计计研研究究院院编编） 说说明明：1 1、管管道道的的每每米米总总重重量量指指的的是是 包包含含管管道道本本体体及及介介质质和和保保温温等等负负载载 情情况况下下的的重重量量。2 2、编编制制依依据据石石油油 化化工工工工艺艺管管道道设设计计与与安安装装中中国国石石 化化出出版版社社，中中国国石石
7、化化集集团团公公司司职职工工 培培训训教教材材。3 3、在在黄黄色色区区域域填填入入已已知知 条条件件。4 4、刚刚度度条条件件计计算算最最大大跨跨距距前前 提提：装装置置内内管管道道震震动动频频率率大大于于4 4次次每每 秒秒，装装置置外外大大于于2.552.55次次每每秒秒，允允许许 挠挠度度，装装置置为为16mm16mm，装装置置外外38mm38mm。 5 5、强强度度条条件件在在考考虑虑内内压压情情况况下下：管管 道道内内压压产产生生的的幻幻想想应应力力达达到到许许用用应应 力力值值，此此时时轴轴向向应应力力达达到到1/21/2许许用用应应 力力的的前前提提下下计计算算的的最最大大跨跨距距。6 6、对对 低低内内压压的的修修正正：是是对对轴轴向向应应力力远远小小 于于1/21/2许许用用应应力力时时的的修修正正。7 7、内内压压 管管道道轴轴向向应应力力为为管管道道端端部部受受阻阻时时因因 膨膨胀胀引引起起的的轴轴向向推推力力8 8、管管道道弹弹性性模模 量量和和线线膨膨胀胀系系数数见见下下表表。 按照管道刚度和强 度要求计算出来的 跨距取小值