油罐与管道强度设计-地上管道方案课件

油罐及管道强度设计

StrengthDesignOfOilTanksandPipes

油罐及管道强度设计

StrengthDe第十章地上管道

§10-1概述

§10-2管道壁厚计算

§10-3管道跨度计算§10-4三通强度计算

§10-5曲管的强度和柔性计算

§10-6管道热应力计算

§10-7常用补偿器的设计计算

§10-8管道支架受力计算第十章地上管道§10-1概述教学目标1、了解地上管道强度设计的内容；掌握管道壁厚的计算公式；理解决定管道跨度的主要因素，掌握按强度条件确定跨度的方法。2、理解热应力的基本概念和平面管系的热应力和弹性力计算方法。3、熟悉补偿器的概念及作用，学会利用经验公式判断常用补偿器的补偿能力。4、了解管架类型和管架载荷计算。教学目标1、了解地上管道强度设计的内容；掌握管道壁厚的计算公§10-1概述一、地上管道的强度设计内容包括管道壁厚的计算、跨度计算、热应力计算、热补偿方法的选择、管架受力计算等一系列内容。二、管子的类型管子分无缝管和有缝管两类，有缝管又分直缝管和螺旋管两类。目前，我国油库管线多用无缝钢管，长距离油气输送管线多用螺旋焊缝钢管。螺旋焊缝钢管规格为Φ219mm~Φ720mm，壁厚为6mm~9mm，管长8m~12m，多采用A3F和16Mn。§10-1概述一、地上管道的强度设计内容包括管道壁厚三、管道的强度计算

油库管道和长输管线的输油温度都不高，强度计算时一般采用常温（≤150℃）的许用应力。钢管材料都属塑性材料，应按第三或第四强度理论进行计算。§10-1概述三、管道的强度计算油库管道和长输管线的输油温第三强度理论第三强度理论第四强度理论第四强度理论§10-2管道壁厚计算一、管道的计算壁厚式中：t0——管道的计算壁厚；p——管道的工作压力；D——管道的外直径；§10-2管道壁厚计算一、管道的计算壁厚式中：一、管道的计算壁厚式中（续）：[σ]——管材许用应力，[σ]＝（0.6～0.72）σs，根据管道所处位置的重要性决定[σ]值，重要处取较低值；

η——焊缝系数。无缝钢管η＝1；直缝管η＝0.8；螺旋焊缝管（SY5036-83）为埋弧双面焊时η＝0.9，为埋弧单面焊时η＝0.7。美国API标准5LS、5LX钢管，η＝1。一、管道的计算壁厚式中（续）：说明：1、管道壁厚是根据圆周方向（环向）应力来决定的；2、该公式的前提条件：认为管子不封闭，管内壁受内压p；3、该公式中的D采用的是管道的外直径，这是出于方便和安全的考虑。一、管道的计算壁厚说明：1、管道壁厚是根据圆周方向（环向）应力来决定的§10-2管道壁厚计算二、管道壁厚式中：C——壁厚附加量。（10-2）§10-2管道壁厚计算二、管道壁厚式中：（10-2）说明：

1、壁厚附加量C仅取腐蚀裕量一项。当输送腐蚀介质的管道采用内防腐措施时，壁厚就不要再加腐蚀裕量了。

2、根据式（10-2）求得的管道壁厚还应向上圆整至公称壁厚。§10-2管道壁厚计算

3、管道不仅有环向应力，还存在轴向应力。根据环向应力决定管道壁厚后，还应根据环向和轴向的综合应力对壁厚进行校核。说明：1、壁厚附加量C仅取腐蚀裕量一项。当输送腐蚀介§10-3管道跨度计算一、管道跨度计算原则管道每隔一定的距离采用管架、吊架、托架来支撑，两支撑之间的距离即为管道跨度。

L太小，会使管架布置过密，投资费用增加，因而不经济。L太大，会使管架变形和受力过大，将影响管道正常工作，因此管道跨度的计算是在确保管道安全和正常运行的前提下，尽可能地扩大L。§10-3管道跨度计算一、管道跨度计算原则管道每隔一二、决定管道跨度的主要因素管材的强度、管子截面刚度、外载荷的大小、管道敷设的坡度以及管道允许的最大挠度。三、计算管道跨度的方法按管子的强度和刚度两个条件来确定，石油储运管道主要按强度条件确定。§10-3管道跨度计算二、决定管道跨度的主要因素管材的强度、管子截面刚度、外载荷§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算管道分析计算简图管道分析计算简图§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算矩形梁中的弯曲应力分布矩形梁中的弯曲应力分布§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算管道跨度示意图管道跨度示意图管道边跨中跨示意图管道边跨中跨示意图§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算管道挠曲示意图管道挠曲示意图§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算边跨跨度计算边跨跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算不产生反坡的管道挠曲示意图不产生反坡的管道挠曲示意图§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算§10-3管道跨度计算人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我