压力管道的强度计算..
压力管道的强度计算
1．承受内压管子的强度分析
按照应力分类，管道承受压力载荷产生的应力，属于一次薄膜应力。该应力超过某一限度，将使管道整体变形直至破坏。
承受内压的管子，管壁上任一点的应力状态可以用3个互相垂直的主应力来表示，它们是：沿管壁圆周切线方向的环向应力σθ，平行于管道轴线方向的轴向应力σz，沿管壁直径方向的径向应力σr，如图2．1，设P为管内介质压力，D n为管子内径，S为管子壁厚。则3个主应力的平均应力表达式为
管壁上的3个主应力服从下列关系式：
σθ＞σz＞σr
根据最大剪应力强度理论，材料的破坏由最大剪应力引起，当量应力为最大主应力与最小主应力之差，故强度条件为
σe=σθ-σr≤[σ]
将管壁的应力表达式代入上式，可得理论壁厚公式
图2．1 承受内压管壁的应力状态
工程上，管子尺寸多由外径D w表示，因此又得昂一个理论壁厚公式
2．管子壁厚计算
承受内压管子理论壁厚公式，按管子外径确定时为
按管子内径确定时为
式中：
S l——管子理论壁厚，mm；
管道支吊架设计及计算
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进 行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。 【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算 一、 管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2. 管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求，并力求整齐美观； 3. 在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调； 4. 管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距） 不应小于50mm 。 5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉； 6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少； 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： []t W q L δφ124 .2max =
压力管道的强度计算教案
压力管道的强度计算 1．承受内压管子的强度分析按照应力分类，管道承受压力载荷产生的应力，属于一次薄膜应力。该应力超过某一限度，将使管道整体变形直至破坏。 承受内压的管子，管壁上任一点的应力状态可以用3个互相垂直的主应力来表示，它们是：沿管壁圆周切线方向的环向应力σθ，平行于管道轴线方向的轴向应力σz，沿管壁直径方向的径向应力σr，如图2．1，设P为管内介质压力，D n为管子内径，S为管子壁厚。则3个主应力的平均应力表达式为 管壁上的3个主应力服从下列关系式： σθ＞σz＞σr 根据最大剪应力强度理论，材料的破坏由最大剪应力引起，当量应力为最大主应力与最小主应力之差，故强度条件为 σe=σθ-σr≤[σ] 将管壁的应力表达式代入上式，可得理论壁厚公式 图2．1 承受内压管壁的应力状态 工程上，管子尺寸多由外径D w表示，因此又得昂一个理论壁厚公式 2．管子壁厚计算
承受内压管子理论壁厚公式，按管子外径确定时为 按管子内径确定时为 式中： S l——管子理论壁厚，mm； P——管子的设计压力，MPa； D w——管子外径，mm； D n——管子内径，mm； φ——焊缝系数； [σ]t——管子材料在设计温度下的基本许用应力，MPa。 管子理论壁厚，仅是按照强度条件确定的承受内压所需的最小管子壁厚。它只考虑了内压这个基本载荷，而没有考虑管子由于制造工艺等方面造成其强度削弱的因素，因此它只反映管道正常部位强度没有削弱时的情况。作为工程上使用的管道壁厚计算公式，还需考虑强度削弱因素。因此，工程上采用的管子壁厚计算公式为 S j=S l+C (2-3) 式中：S j——管子计算壁厚，mm； C——管子壁厚附加值，mm。 (1)焊缝系数(φ) 焊缝系数φ，是考虑了确定基本许用应力安全系数时未能考虑到的因素。焊缝系数与管子的结构、焊接工艺、焊缝的检验方法等有关。 根据我国管子制造的现实情况，焊缝系数按下列规定选取：[1] 对无缝钢管，φ=1．0；对单面焊接的螺旋线钢管，φ=0．6；对于纵缝焊接钢管，参照《钢制压力容器》的有关标准选取： ①双面焊的全焊透对接焊缝： 100％无损检测φ=1．0； 局部无损检测φ=0．S5。 ②单面焊的对接焊缝，沿焊缝根部全长具有垫板： 100％无损检测φ=0．9； 局部无损检测φ=0．8； (2)壁厚附加量(C)
管道支吊架设计及计算
【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进 行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。 【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算 一、 管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2. 管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求，并力求整齐美观； 3. 在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调； 4. 管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距） 不应小于50mm 。 5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉； 6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少； 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免 时应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： []t W q L δφ124 .2max = L max ——管架最大允许跨距（m ）
压力管道强度校计算表
DATA SHEET OF STRENGTH 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计： 校核： 审核：
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）6.2中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 []( ) PY E PD t j t o s += σ2 （1） C t t s sd += （2） 21C C C += （3） 式中 s t —直管计算厚度（mm ）； P —设计压力（MPa ） ； o D —管子外径（mm ）； []t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）； j E —焊接接头系数； sd t —直管设计厚度（mm ）； C —厚度附加量之和（mm ） ； 1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ） Y —计算系数
式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道设 计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表A.0.1 进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为128.375 MPa。 E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j （GB/T20801.2-2006）表A.3，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。 Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度 1.3常用高压管道计算厚度
管道支吊架计算书
长安美院运动场地下室管廊管道支架施工方案 编制: 审核: 批准: 陕西建工安装集团有限公司 2019年11月20日
管廊管道支架施工方案 支架选用参考图集《05R417-1》、《03S402》、《04R417-1》，焊缝及高强度锚栓采用《钢结构设计规范》，根据图集说明核算支架强度如下： 一、布置概况 长安美院运动场车库管廊位置设计有4根DN200 镀锌管、1根DN250 PSP 钢塑复合管，1根PE160 PE管，6套管线共用支吊架，每组支架采用三根吊杆，采用M10膨胀螺栓锚固在地下室结构梁上，支架的间距设置为L=4.2米。 二、垂直荷载G； 1、管材自身重量：2597N*2+1002N+1298N=7494N DN200镀锌管自重：2*0.02466*壁厚*（外径-壁厚）*9.81*4.2=0.02466*6* （219-6）*9.81*4.2*2=31.52*9.81*4.2*2=2597N DE160 PE管自重：3.14*1.02*壁厚*（外径-/1000=0.032028*4.9* （160-4.9）*9.81*4.2=1002N DN250 PSP钢塑复合管自重（按钢管计）：0.02466*壁厚*（外径-壁厚） =0.02466*6*（273-6）=39.51*9.81*4.2=1298N 2、管道介质重量：2203N+1143N*4+730N=7505N DN250给水管介质重量：ρ×1/4πD2×g×L=1000×1/4×3.14× （0.273-0.006*2）2×9.81×4.2=2203N DN200消防自喷管介质重量：ρ×1/4πD2×g×L=1000×1/4×3.14× （0.200-0.006*2）2×9.81×4.2=1143N PE160中水管介质重量：ρ×1/4πD2×g×L=1000×1/4×3.14× （0.16-0.0049*2）2×9.81×4.2=730N （其中：ρ=1000kg/m3 ,g=9.81N/kg）； 3、垂直荷载G=（管材自身重量+管道介质重量）×1.35=（7494+7505）× 1.35=20249N，（其中：垂直荷载G根据图集《03S402》第六页，“考虑制造安装因素，采用管道间距标准荷载乘1.35的荷载分项系数”）；
管道支吊架设计计算书
管道支吊架设计计算书 支吊架的支座应连接在结构的主要受力构件上，支吊架施工厂家应将支吊架预埋点位以 及受力提给设计院，经设计 院认可后方可施工！ 4、基本计算参数设定： 荷载放大系数：1.00。 当单面角焊缝计算不满足要求时，按照双面角焊缝计算 ！ 受拉杆件长细比限值： 受压杆件长细比限值： 横梁挠度限值：1/200。 项目名称 工程编号 日期 说 1、 2、 明： 标准与规范： 《建筑结构荷载规范》 《钢结构设计规范》 《混凝土结构设计规范》 本软件计算所采用的型钢库为： 热轧等边角钢 热轧不等边角钢 热轧普通工字钢 热轧普通槽钢 (GB50009-2012) (GB50017-2003) (GB50010-2010) GB9787-88 GB9797-88 GB706-88 GB707-88 3、 300 。
梁构件计算: 构件编号：2 一、 设计资料 2 材质：Q235-B; f y = 235.0N/mm ; f = 215.0N/mm 梁跨度：|o = 0.50 m 梁截面：C8 强度计算净截面系数 自动计算构件自重 二、 设计依据 《建筑结构荷载规范》 《钢结构设计规范》 三、 截面参数 2 A = 10.242647cm Yc = 4.000000cm; Zc = 1.424581cm 4 Ix = 101.298006cm ; Iy = 16.625836cm ix = 3.144810cm; iy = 1.274048cm 3 W1x = 25.324501cm ; W2x = 25.324501cm W1y = 11.670686cm 3 ; W2y = 5.782057cm :1.00 (GB 50009-2001 ) (GB 50017-2003 ) ' 2 ;f v = 125.0N/mm 四、 单工况作用下截面内力： (轴力拉为正、压为负) 恒载(支吊架自重)：单位(kN.m ) 恒载(管重)：单位(kN.m ) 0。 注：支吊架的活荷载取值为 五、荷载组合下最大内力： 组合(1) : 1.2x 恒载+ 1.4x 活载 组合(2) : 1.35X 恒载 + 0.7X1.4X 最大弯矩 Mmax = 0.00kN.m;位置: 最大弯矩对应的剪力 V = -0.03kN; 最大剪力 Vmax = -0.03kN;位置： 最大轴力 Nmax = -0.01kN;位置： 活载 0.00;组合: 对应的轴力 0.00;组合： 0.00;组合： (2) N = -0.01kN ⑵ ⑵ 六、受弯构件计算： 梁按照受弯构件计算，计算长度系数取值: u x =1.00 , u y =1.00
给排水钢管道支架强度计算书
表1━各种型号规格管材支架安装选型及材料对照表
3－内筋嵌入式衬塑钢管支架的最大间距 附件：给排水钢管道支架强度计算书 一.每组支架承载说明： 按水管内盛满水，考虑水的重量，管道自重及保温重量，再按支架间距均分，得出附表之数据(为静载状态)。 二.膨胀螺栓在C13以上混凝土上允许的静荷载为: M10:拉力6860（N） M12:拉力10100（N） M16:拉力19020（N） M20:拉力28000（N） 三.丝杆允许静荷载: 1.普通螺纹牙外螺纹小径d1=d-1.08253P d:公称直径 p:螺距:M10为1.5mm;M12为1.75mm；M16为2mm;M20为2.5mm； 2.M10丝杆的小径为:d1=10-1.08253*1.5=8.00mm; M12丝杆的小径为:d1=12-1.08253*1.75=10.1mm
M14丝杆的小径为:d1=14-1.08253*2=11.8mm M16丝杆的小径为：d1=16-1.08253*2=13.8mm M20丝杆的小径为：d1=20-1.08253*2.5=17.3mm 3.取丝杆钢材的屈服极限为允许静载极限,其屈服极限为: бs=220至240Mpa 取бs=220Mpa=220N/mm2. 4.按丝杆最小截面积计算,丝杆允许拉力为：P=S×бs M10丝杆：P10=3.14×（8/2）2×220=11052N M12丝杆：P12=3.14×（10.1/2）2×220=17617N M14丝杆：P14=3.14×（11.8/2）2×220=24046N M16丝杆：P16=3.14×（13.8/2）2×220=32890N M20丝杆：P20=3.14×（17.3/2）2×220=51687N 10#槽钢：P#=1274×220=280280N 四.两管给排水钢管道支架受力分析: （一）DN80给排水钢管道支架强度校核: 1.按附表所示，每组支架承受静载为：99.35Kg＝974N 考虑管内水的波动性，粘滞阻力，压力传递不均匀性对支架的综合影响，取综合系数K1＝1.2; 考虑现场环境之震动及风动的影响，支架本身的不均匀性，取综合系数：K2＝1.2 2.受力分析： 按附图支架详图，及图1～3中的受力分析： p=K1*K2*W/2=1.2*1.2*974/2=702N Fay=Fby=p=702N 3.膨胀螺栓，丝杆强度校核: a.M10膨胀螺栓所受的拉力为:702N，小于M10:6860N,为允许荷载的10% 故：强度满足要求.。 b. M10丝杆所受的拉力为702N,小于P10:11052N 为允许荷载的7% 故：强度满足要求. 4.L40角钢横担强度校核: 从图3中可以看出，最大弯距 Mmax= pa=702*0.15=105.3N·M 等截面的L40角钢最大正应力发生在Mmax截面的上下边缘处 最大正应力为:бmax=Mmax*Ymax /Iz
2021年压力管道强度校核计算表
DATA SHEET OFSTRENGTH 欧阳光明（2021.03.07） 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计： 校核： 审核：
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）6.2中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 []( )PY E PD t j t o s += σ2 （1） C t t s sd += （2） 21C C C += （3） 式中 s t —直管计算厚度（mm ）； P —设计压力（MPa ）； o D —管子外径（mm ）； []t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）； j E —焊接接头系数； sd t —直管设计厚度（mm ）； C —厚度附加量之和（mm ）； 1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ） Y —计算系数 设计压力P ： P=2σt/（D-2tY ）
Y=0.4--0Cr18Ni9 式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表A.0.1进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为128.375 MPa。 E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j （GB/T20801.2-2006）表A.3，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。 Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度 1.3常用高压管道计算厚度
管道支吊架设计及计算
管道支吊架设计及计算内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计 和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适 用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。【关键词】管道布置管道跨距管架分析管架内力计算 一、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2.管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修 等方面的要求，并力求整齐美观； 3.在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调； 4.管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距）不 应小于50mm。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉； 6.地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使管 架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡；
7.管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件 最少； 8.应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支撑 点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm，同时应尽 量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9.管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免时 应根据操作、检修要求设置放空、放净。 二、管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1.按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： ——管架最大允许跨距（m） L max q——管道长度计算荷载（N/m）,q=管材重+保温重+附加重 W——管道截面抗弯系数（cm3） Φ——管道横向焊缝系数，取 [δ]t钢管许用应力——钢管许用应力（N/mm2） 2.按刚度条件计算的管架最大跨距的计算公式：
压力管道的强度试验压力计算
压力管道的强度试验压力计算 摘要：在当今的工业生产过程中，压力管道是非常重要的生产设备，对工业生产的安全性、生产质量以及生产效率均有非常深远的影响。在本文中，以工业生产压力管道的选用实例作为分析基础，对压力管道的强度通过试验压力的方式进行了计算，了解了在选择压力管道的时候应该注意的要点，通过量化的手段，让我国工业生产中的压力管道在选择上更为合适，提高压力管道的工作质量。 关键字：压力管道强度试验压力计算 受到压力管道在工业生产过程中具有关键性地位的影响，在当今进行压力管道的安装是，通常会进行管道强度的试验，来对压力管道是否合格进行较为准确的量化判断。特别是在一些大型工业的压力管道施工过程中，基本上设计单位并不会直接给出强度试验中的压力大小，而需要施工单位进行自主计算。通过对强度试验的准确计算，才能够更好地保证压力管道的质量。本文为了更为直观地进行压力管道的强度试验压力计算，选取了我国某石化企业中压力管道施工过程中的强度试验进行分析，展开了相关的计算方法以及压力管道在选用与安装过程中的注意要点。 一、工程概况 该项压力管道工程位于我国东北某石油化工企业，压力管道系统是整个企业生产设备施工中非常重要的一部分，可维持整个石化生产过程的进行。而在施工之前，为了确保压力管道的施工质量，需要在对强度试验的压力进行计算，以便于最终确定合适的压力管道施工方案。压力计算所得到的结果，将提交该石化企业、施工监理方以及当地的相关技术质量监督部门进行审核确认，之后再开始正式的施工工作。由于对管道的压力计算过程较为繁琐，因此需要将其列出来作为管道施工的一部分，进行单独的考虑，提高压力管道的结构稳定性。已知的数据包括了化工生产的一些常规设计指标，比如说管道系统的设计温度为300℃左右，设计管道工作压力大小为9.5MPa左右，压力管道所提供的材料为20G的材质，管道的公称压力为16MPa。通过这几项基本条件，可以开始压力管道强度试验的压力计算。 二、压力管道强度试验压力计算内容 在得到了压力管道工程的施工背景以及施工目标之后，为了提高施工效率以及保证施工质量，在施工之前即需进行强度试验。在强度试验中，对压力的计算成为了非常重要的一项工作，直接关系到管道的正常工作运行。为了保证管道的强度试验压力计算的准确性，需要根据实际情况，考虑到多方面的因素。 1.压力计算中可能使用到的设计参数 3.计算结果
压力管道强度校核计算表
魂度计算的DATA SHEET OF STRENGTH 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计: 校核: 审核:
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000） 6.2中规定, 当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算 厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 C =6 - C 2 （3 ） 式中t s —直管计算厚度（mm ）； P —设计压力（MPa ）; D o —管子外径（mm ）； 在设计温度下材料的许用应力（MPa ）; E j —焊接接头系数； t sd —直管设计厚度（mm ）; C —厚度附加量之和（mm ）; 6—厚度减薄附加量（mm ） sd PD o 2 I j E j - PY (1) (2)
C2 —腐蚀或腐蚀附加量（mm） Y—计算系数 设计压力P: P=2° t/ (D-2tY ) Y二0.4--0Cr18Ni9 式中设计温度为常温，一般取50C, 4 I根据《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)附录A金属管道材料的许用应力表 A.0.1 进行选取，故20#为130MPa, 0Cr18Ni9 为128.375 MPa。 E j取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》 (GB/T20801.2-2006)表 A.3，故20#和0Cr18Ni9 的取值都为1。 Y根据《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度
压力管道强度校核计算表
魂度计算哲 DATA SHEET OF STRENGTH 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计: 校核: 审核:
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 1.1计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB5O316-2OO0 6.2中规定, 当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算 厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 式中t s —直管计算厚度（mm ； P —设计压力（MPa ； D o —管子外径（mm ； 七 一在设计温度下材料的许用应力（MPa ； E j —焊接接头系数； t sd —直管设计厚度（mm ； C —厚度附加量之和（mm ； C 1 —厚度减薄附加量（mm C 2 —腐蚀或腐蚀附加量（mr ） 丫 一计算系数 t s PD 。 2 t E j PY t sd t s C C 1 C 2 (1) (2) (3)
设计压力P: P=2a t/ ( D-2tY) Y二 0.4--0Cr18Ni9 式中设计温度为常温，一般取50C, t根据《工业金属管道设计规范》(GB5O316-2OO0附录A金属管道材料的许用应力表 A.0.1 进行选取，故20#为130MPa 0Cr18Ni9 为128.375 MPa。 E j取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》(GB/T20801.2-2006)表 A.3，故20#和0Cr18Ni9 的取值都为1。 丫根据《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为0.4。 1.2常用低压管道计算厚度
管道支吊架设计和计算
浅谈管道门字型支吊架的设计及计算 【文摘】用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。在机电工程里，管道 支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计 和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。如何采用安全适 用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。【关键词】管道布置管道跨距管架分析管架力计算 一、管道的布置 对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数： 1.管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求； 2.管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维 修等方面的要求，并力求整齐美观； 3.在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到外协调； 4.管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距） 不应小于50mm。 5.输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布 置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉；
6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使 管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、 机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少； 8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支 撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿； 9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免时应根 据操作、检修要求设置放空、放净。 二、 管架跨距 管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。但是管架跨距又受管道材质、截面刚度、管道其它作用何载和允许挠度等的影响，不可能无限的扩大。所以设计管道的支吊架应先确定管架的最大跨距，管架的最大允许跨距计算应按强度和刚度两个条件分别计算，取其小值作为推荐的最大允许跨距。 1. 按强度条件计算的管架最大跨距的计算公式： []t W q L δφ124 .2max = L max ——管架最大允许跨距（m ） q ——管道长度计算荷载（N/m ）,q=管材重+保温重+附加重 W ——管道截面抗弯系数（cm 3）
管道的水力计算及强度计算.
第三章管道的水力计算及强度计算 第一节管道的流速和流量 流体最基本的特征就是它受外力或重力的作用便产生流动。如图3—1所示装置，如把管道中的阀门打开，水箱内的水受重力作用，以一定的流速通过管道流出。如果水箱内的水位始终保持不变，那么管道中的流速也自始至终保持不变。管道中的水流速度有多大?每小时通过管道的流量是多少?这些都是实际工作中经常遇到的问题。 图3—1水在管道内的流动 为了研究流体在管道内流动的速度和流量，这里先引出过流断面的概念。图3—2为水通过管道流动的两个断面1—1及2—2，过流断面指的是垂直于流体流动方向上流体所通过的管道断面，其断面面积用符号A来表示，它的单位为m2或cm2。 图32管流的过流断面 a)满流b)不满流 流量是指单位时间内，通过过流断面的流体体积。以符号q v表示，其单位为m3／h，cm3／h或m3／s，cm3／s。 流速是指单位时间内，流体流动所通过的距离。以符号。表示，其单位为m／s或cm ／s。 图3—3管流中流速、流量、过流断面关系示意图
流量、流速与过流断面之间的关系如下： 以水在管道中流动为例，如图3—3所示，在管段上取过流断面1—1，如果在单位时间内水从断面1—1流到断面2—2，那么断面1—1和断面2—2所包围的管段的体积即为单位时间内通过过流断面1—1时水的流量q v，而断面1—1和断面2—2之间的距离就是单位时间内水流所通过的路程，即流速。 由上可知，流量、流速和过流断面之间的关系式为 q v=vA (3—1) 式(3—1)叫做流量公式，它说明流体在管道中流动时，流速、流量和过流断面三者之间的相互关系，即流量等于流速与过流断面面积的乘积。如果在一段输水管道中，各过流断面的面积及所输送的水量一定，即在管道中途没有支管与其连接，既没有水流出，也没有水流入，那么管道内各过流断面的水流速度也不会变化；若管段的管径是变化的(即过流断面的面积A是变化的)，那么管段中各过流断面处的流速也随着管径的变化而变化。当管径减小时，流速增大；而当管径增大时，流速即减小。然而，当流速一定时，流量的变化随管径成几何倍数变化，而不是按算术倍数变化。因为在管流中，管道的过流断面面积与管径的平方成正比。也就是说，管径扩大到原来的2倍、3倍、4倍时，面积增加到原来的4倍、9倍、16倍。如DN50mm的管子过流断面面积是DN25mm的管子的4倍，那么在流速相等的条件下，DN50mm管子中所通过的流量即是DN25mm管子的4倍；同理，DNlOOmm的管道内所通过的流量应是DN25mm管子的16倍。在日常施工中，常有人认为在流速一定时，管径之比就是所输送的流量之比，这无疑是错误的。 以上提到的以m3／h和cm3／s等为单位的流量又称为体积流量。如果指的是在单位时间内通过过流断面的流体质量时，该流量则称为质量流量，以符号qm表示，常采用的单位为kg／h或kg／s。质量流量与体积流量之间的关系为 qm=ρq v 而由式(3—1)知 q v=vA 则 q m=ρvA (3—2) 式中q m——质量流量(kg/s)； ρ——流体的密度，即单位体积流体的质量(ks／m3)； V——流体通过过流断面的平均流速(m／s)； A——过流断面面积(m2)。 例管径为DNlOOmm的管子，输送介质的流速为lm／s时，其小时流量为多少? 解DNlOOmm管子的过流断面面积为 A=πD3/4=3.14×0.12/4=0.00785m2 则q v=1×0.00785×3600=28.3m3／h 答：该管道的小时流量为28.3m3/h。 第二节管道的阻力损失 流体在管渠中流动时，过流断面上各点的流速并不是相同的。例如在河沟中，靠近岸边的水，流动较慢；而河沟中心的水，流速就较大。管道内流动的流体也是如此，靠近管内壁面的流体流速较小，处在管中心的流体流速最大。产生这一现象的原因在于，流体流动时与管内壁面发生摩擦产生阻力，同时管内流体各流层之间由于流速的变化而引起相对运动所产生的内摩擦阻力，也阻挠流体的运动。流体在流动中，为了克服阻力就要消耗自身所具有的机械能，我们称这部分被消耗掉的能量为阻力损失。流体的性质不同，流动状态相同，流动时所产生的阻力损失大小也不同。流动是产生阻力损失的外部条件，流速越高，流体与管壁及流体自身之间的摩擦就越剧烈，阻力也就越大。相反，流速越小，摩擦减弱，阻力也就越
管道支吊架设计计算书
管道支吊架设计计算书 项目名称____________工程编号_____________日期_____________ 设计____________校对_____________审核_____________ 说明： 1、标准与规范： 《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012) 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010) 2、本软件计算所采用的型钢库为： 热轧等边角钢 GB9787-88 热轧不等边角钢 GB9797-88 热轧普通工字钢 GB706-88 热轧普通槽钢 GB707-88 3、支吊架的支座应连接在结构的主要受力构件上，支吊架施工厂家应将支吊架预埋点位以及受力提给设计院，经设计院认可后方可施工！ 4、基本计算参数设定： 荷载放大系数：1.00。 当单面角焊缝计算不满足要求时，按照双面角焊缝计算! 受拉杆件长细比限值：300。 受压杆件长细比限值：150。 横梁挠度限值：1/200。
梁构件计算： 构件编号：2 一、设计资料 材质：Q235-B; f y = 235.0N/mm2; f = 215.0N/mm2; f v = 125.0N/mm2 梁跨度：l0 = 0.50 m 梁截面：C8 强度计算净截面系数:1.00 自动计算构件自重 二、设计依据 《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001） 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003） 三、截面参数 A = 10.242647cm2 Yc = 4.000000cm; Zc = 1.424581cm Ix = 101.298006cm4; Iy = 16.625836cm4 ix = 3.144810cm; iy = 1.274048cm W1x = 25.324501cm3; W2x = 25.324501cm3 W1y = 11.670686cm3; W2y = 5.782057cm3 四、单工况作用下截面内力：（轴力拉为正、压为负） 恒载（支吊架自重）：单位（kN.m） 位置(m) 0.00 0.06 0.13 0.19 0.25 0.31 0.37 0.44 0.50 弯矩(kN.m) 0.00 0.00 -0.00 -0.00 -0.00 -0.00 -0.00 0.00 0.00 剪力(kN) -0.02 -0.01 -0.01 -0.01 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 轴力(kN) -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 挠度(mm) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 恒载（管重）：单位（kN.m） 位置(m) 0.00 0.06 0.13 0.19 0.25 0.31 0.37 0.44 0.50 弯矩(kN.m) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 剪力(kN) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 轴力(kN) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 挠度(mm) -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 -0.0 注：支吊架的活荷载取值为0。 五、荷载组合下最大内力： 组合(1)：1.2x恒载 + 1.4x活载 组合(2)：1.35x恒载 + 0.7x1.4x活载 最大弯矩Mmax = 0.00kN.m;位置：0.00;组合：(2) 最大弯矩对应的剪力V = -0.03kN;对应的轴力N = -0.01kN 最大剪力Vmax = -0.03kN;位置：0.00;组合：(2) 最大轴力Nmax = -0.01kN;位置：0.00;组合：(2) 六、受弯构件计算： 梁按照受弯构件计算，计算长度系数取值：u x=1.00，u y=1.00
压力管道强度校核计算表
压力管道强度校核计算表 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.
DATA SHEET OF STRENGTH 工程名称： 项目号： 版次： 设计单位： 项目负责： 设计： 校核： 审核：
工业及热力管道壁厚计算书 1直管壁厚校核 计算公式： 根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）中规定，当直管计算厚度t s 小于管子外径D o 的1/6时，承受内压直管的计算厚度不应小于式（1）计算的值。设计厚度t sd 应按式（2）计算。 []( ) PY E PD t j t o s += σ2 （1） C t t s sd += （2） 21C C C += （3） 式中 s t —直管计算厚度（mm ）； P —设计压力（MPa ）； o D —管子外径（mm ）； []t σ—在设计温度下材料的许用应力（MPa ）； j E —焊接接头系数； sd t —直管设计厚度（mm ）； C —厚度附加量之和（mm ）； 1C —厚度减薄附加量（mm ） 2C —腐蚀或腐蚀附加量（mm ） Y —计算系数 设计压力P ：
P=2σt/（D-2tY） Y= 式中设计温度为常温，一般取50℃，[]tσ根据《工业金属管道 设计规范》（GB50316-2000）附录A金属管道材料的许用应力表 A.0.1进行选取，故20#为130MPa，0Cr18Ni9为 MPa。 E取值是根据《压力管道规范-工业管道第2部分：材料》j （GB/）表，故20#和0Cr18Ni9的取值都为1。 Y根据《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）表6.2.1进行选取，故20#和0Cr18Ni9的取值都为。 常用低压管道计算厚度 常用高压管道计算厚度 厚度附加量 (1).C1厚度减薄附加量（mm），取钢管允许厚度负偏差。 根据《流体输送用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-2002）规 定： 热轧（挤、扩）钢管壁厚＜15mm时，普通级允许厚度负偏差 （%δ） 高级允许厚度负偏差（%δ）； 热轧（挤、扩）钢管壁厚≥15mm时，普通级允许厚度负偏差 （15%δ）
压力管道元件
一、单选题【本题型共34道题】 1.按照《石油天然气工业管线输送系统用钢管》（GB/T 9711—2011）的规定，螺旋缝埋弧焊焊接钢管的对头焊可采用以下哪种焊接方法？（） A．手弧焊 B．埋弧焊或埋弧焊与熔化极气体保护电弧焊组合焊接 C．TIG焊 正确答案：[B] 用户答案：[B] 得分：2.00 2.管道组成件不包括：（）。 A．管子 B．滑动支座 C．阀门 D．紧固件 正确答案：[B] 用户答案：[B] 得分：2.00 3.根据《石油天然气工业管线输送系统用钢管》（GB/T 9711—2011）的规定，试述与PSL1钢管拉伸试验要求相比，以下哪一项指标是PSL2钢管拉伸试验要求的特殊指标？（） A．抗拉强度 B．屈服强度 C．伸长率 D．屈强比（Rt 0.5/Rm） 正确答案：[D] 用户答案：[D] 得分：2.00 4.锈钢阀门水压试验时，水中的氯离子含量不得超过（）%。
A．0.0025 B．0.005 C．0.01 D．0.015 正确答案：[C] 用户答案：[A] 得分：0.00 5.下列阀门不能用于流量调节的是：（）。 A．闸阀 B．截止阀 C．球阀 D．蝶阀 正确答案：[A] 用户答案：[A] 得分：2.00 6.《石油天然气工业管线输送系统用钢管》（GB/T 9711—2011）标准中SAW钢管（SAW pipe）是指采用（）焊接工艺制造的带有一条或两条直缝，或一条螺旋焊缝的钢管。 A．高频焊 B．激光焊 C．埋弧 D．电阻焊 E．复合焊 正确答案：[C] 用户答案：[C] 得分：2.00 7.长半径弯头：是指弯头的曲率半径为（）DN。
管道支吊架负荷计算书
管道支吊架负荷计算书
说明： 1、标准与规范： 《室内管道支架及吊架》 (图集03S402) 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003) 《压力管道规范》 (GBT20801-2006) 2、项目支架计算所采用的型钢库为：热轧普通槽钢 GB707-88 12#、10#、8#，采用E43型手工双面焊。 3、吊架的支座通过M12,M10膨胀螺栓固定在地下室楼板或梁上。 4、所采用管支架组合如下： 4根DN200 间距6m 12#槽钢 8颗M12膨胀螺栓 2根DN150+2根DN125 间距4m 10#槽钢 6颗M12膨胀螺栓2根DN150+2根DN100 间距4m 10#槽钢 6颗M12膨胀螺栓4根DN125 间距4m 8#槽钢 6颗M10膨胀螺栓4根DN100 间距4m 8#槽钢 6颗M10膨胀螺栓2根DN100+2根DN65 间距4m 8#槽钢 6颗M10膨胀螺栓 一、管架跨距分析 车库采用B1级橡塑保温，DN80、DN100保温层厚度32mm，DN125、DN150、DN200保温层厚度36mm；管道材质：Q235-B;钢管许用应力[δ]t=112，刚性弹性模量E t=2.1*105N/mm2； DN65无缝钢管外径73mm，壁厚4mm,线重7.536kg/m
DN100无缝钢管外径108mm，壁厚4mm,线重10.26kg/m; DN125无缝钢管外径133mm，壁厚4mm，线重12.73kg/m; DN150无缝钢管外径159mm，壁厚4.5mm，线重17.15kg/m; DN200无缝钢管外径219mm，壁厚6mm，线重31.52kg/m; 计算管道长度荷载如下： Q65=7.536 kg/m+1000*3.14*(0.073-0.004*2)2/4+45*3.14*0.032* (0.065+0.032)=11.29 kg/m=11.29*9.8=110.64 N/m. Q100=7850*3.14*0.004*（0.108-0.004+1000*3.14*(0.108- 0.004*2)2/4+45*3.14*0.032*(0.108+0.032)=18.74kg/m=18.74*9.8 =183.65N/m. Q125=7850*3.14*0.004*（0.133-0.004）+1000*3.14*(0.133-0.004* 2)2/4+45*3.14*0.036*(0.133+0.036)=25.84kg/m=25.84*9.8=253.2 8N/m. Q150=7850*3.14*0.0045*（0.159-0.0045）+1000*3.14*(0.159- 0.0045*2)2/4+45*3.14*0.036*(0.159+0.036)=35.86kg/m=35.79*9. 8=350.76 N/m Q200=7850*3.14*0.006*（0.219-0.006）+1000*3.14*(0.219-0.006* 2)2/4+45*3.14*0.036*(0.219+0.036)=66.44 kg/m=66.44*9.8 =651.06N/m 经计算，求得管道截面抗弯系数W如下： W65=14.18 W100=32.753，W125=50.73,W150=82.005，W200=207.998； 管道截面惯性矩I