1、化工装置管道机械设计技术规定 HG/T 20645.5-1998 条文说明 1 蒸汽夹套管端板强度计算 在石油化工广中常遇到带有夹套的管道，这些夹套管在内管与外套管的端部以 环板连接称之为夹套管端板。本章对端板强度计算(或端板厚度校核)作出规定。 1.2.1 符号 符号采用的计量单位见本规定附录A蒸汽夹套管端板强度计算实例。应将最 终计算结果的单位换算成法定计量单位。 1.2.2 计算公式 1 计算热膨胀引起的应力和变形 该类计算属于小挠度范围，其强度计算理论依据为平板原理。 对夹套管端板进行基本受力分析时，视端板为一圆环板，该圆环板内边缘与内管 焊接，外边缘与外套管焊接。内管和外套管的温度通
2、常不相同，二者之间存在一个温 度差。此外，当内管和外套管的材质不相同时，其线膨胀系数p、m亦不同。故在操作 温度下其膨胀量不-样，从而使内外管存在轴向力p(L) 0此力将引起端板变形和应 力，如正文中图1.2. 1所示。图中P(L)为热膨胀差引起的力，它作为一个均匀载荷作 用于外套管的边缘上。根据上述分析，端板的受力状态可用本说明中图1来表示。在 坎托罗维奇化工机械及器械计算原理书中，对图1所示的环板的受力状态，可得到 本规定正文中式(1.2. 2-1-4)的应力和变形量计算公式。 由图1的受力状况可知，内外边缘处的转角。=0，最大应力点在内边缘或外边 缘处，且有下式成立 t(L) =p(L)
3、 作为工程处理，实际计算时只需求出内边缘或外边缘的应力以及最大变形量。 2 计算内压引起的端板应力和变形 303 夹套管夹套中的内压引起的端板应力可分为两部分。其一，该内压会引起一个作 用在外管壁上的反作用力p(P)。这个力p(P)和P(AL)相似，因此由p(P)引起的端板应力 和变形仍可采用正文中式(1.2. 2-1_._，4)计算，只不过式中的PL)用P的替代。其 二，夹套管内压均匀地作用在端板上，其受力状况见图2。图中所示为内边缘固定并 与外套管相连的环板，由内压引起的均布载荷作用在环板的整个表面上。在坎托罗维 奇化工机械和器械计算原理Y书中，对此种受力状况可用本规定正文中式(1.2.2
4、- 1 4)应力和变形公式计算。 1.3.2 辅助数据计算 4 由内外套管热膨胀差引起的作用于外套管边缘上的载荷P(AL) 0 图3所示，假定内管伸长量大于外管，内管的总伸长量为 L cnh 4-nv 型 E P 一 T A L (1) 外管的总伸长量为 L-m 也 -J DhE 十T A L (2) 两块端板的变形量为 p(川、R2 2W n =2卢兰兰一 E s 3 (3) 根据图3有关系式(1)-(2)-(3)=0成立 则 得 p(，、L_ ._ P fAT、 L_ P(A、R2 Lp tlTp-正为了一LmtlTm-式汇=2立言 p p P一L(ptlTp 一 mtlTm) (AL)
5、L L , _ R2 一一十一-一十2卢一 EpF p I Em F m I -r- Es3 根据上式，如果假定一个端板厚度8值，则PL)可求得，把P(丛)代入本规定正文 中式(1.2. 2-1 _._，4)，应力p(AL)、仙L)、v(AL)和变形Wo(AL)P可求得。 5 由内压引起的外边缘载荷p(p) 在内压作用下，内外管的伸长量相等，则 304 卢p(P) R2 ，PR4 一一-一一=y一一 EJJ3 E.l53 根据上式，可求得由内压引进的作用在外壁上的反作用力p(P)为 P俨jPRZ=俨R 2 图1边缘载荷作用下端板受力图 图2板面在均布载荷下端板受力图 图3P(t.L)计算用图
6、305 2 标准法兰等级校核规定 2.2.1 符号说明 符号的计量单位见本规定附录B标准法兰等级校核计算实例，应使最终计算 结果单位为法定计量单位。 2.2.2 计算公式 化工管道上的接管法兰承受的载荷不仅有压力p，还有因配管的自重、热膨胀、 振动等产生的力矩M和轴向力F，决定法兰厚度的主要载荷，一般是压力p，但是在 强度计算时还必须考虑上述力矩和轴向力。在强度计算中考虑压力以外的载荷时，如 能将这些载荷换算成相当的内压，则可当作承受压力的法量来计算。 当压力作用在法兰上，其作用范围至垫片反力作用圆直径DG内侧。对轴向力F 的相当压力P 1 也同样可以假定作用在该范围内，因此，如果由P 1 引
7、起的轴向力等于 F，则可以得到下式 改写为 F=DG)p， 一 4 - p ,= 4F - 1一D己 式中F带有正负符号，当法兰受拉伸作用时，F规定为(十);当法兰受压缩作用 时，F规定为(一)。 力矩MCkgf.m)的作用，在法兰接管上产生的轴向应力Ckgf/mmZ)可表示为土 乡队为了安全假定这个轴向应力一般发生在圆周上，而且认为将同时产生与此 相等的轴向应力的当量应力P z Ckgf/mm 2 )，也将P 2 视为作用在圆管直径为DG壁厚 为t的范围之内，根据轴向力相等的关系，可以得到下式 2G-t D 一 -4-A P 一 一 AU M-w 土 其中 所以 W=?DAt 16M. O
8、PZ= 土=瓦 fX10 IL.L/ G 306 上述论述和推导即得到当量压力P 1 和P 2的计算公式。 2.3.1 输入数据 、 - !二一 M r一 图1作用于法兰的外力 力矩M和轴向力F由管系静态分析计算求得。 许用应力Pmax由法兰压力一温度等级表查取。 307 3 对墙上安装悬臂管架许用荷载的规定 3.2.3 荷载要求 式(3.2.3-1)和式(3.2.3-2)是与表3.2. 3一1和表3.2.3-2相互对应的，而 表3.2.3一1和表3.2.3一2中的数据是由土建专业进行受力分析计算和工程经验相 结合制定的，在工程设计中使用是可行的。 在砖墙上设置支架时，应考虑荷载不能太大，生根
9、点以上应有足够的砖墙高度， 需要的墙高可按下式计算 P f_ _ _ L H一一(1.02一-0.625)+0. 625B 一Bh，. V h 式中H一一生根点之上需要的填充墙高度，m; P一一管道的垂直荷载，t; B 混凝土块宽度，m; h一一混凝土块厚度或砖墙厚度，m; L一一悬臂的计算长度，m。 图1中尺寸S不应小于B/2，如果小于B/2，可以增加H高度，使墙的有效体积 不小于原要求(即2BHh)。从而使生根点之上有足够的砖墙重量压住管架，此外还应 使混凝土和砖的许用应力都能满足要求，这样才能使墙架安全可靠。 3.3.2 结果处理及说明 计算荷载由管系静态分析计算求得，符号和计量单位见本
10、章3.2. 3条、表3.2.3 -1及表3.2. 3一2。 墙体承载能力一般较小，若不能满足要求可通过调整管架跨度(即增加管架支承 点数)或改变支架型式将悬臂架改为三角架来满足设计要求。 308 斗 图1墙上的悬臂架 4 管系简化计算 4.2.1 符号说明 符号的使用单位见本规定附录C管系简化计算实例。应使最终计算结果单位 为法定计量单位。 4.2.2 计算公式 计算公式选自管系应力解析(原化工部第六设计院编制)。这类简化计算是国内 外常用的方法。 4.3.1 计算要求 设计温度从表4.3.1-2中不能直接查取时，可采取插值法求得温度系数AT 值。 为简化计算，可将管子外径圆整后带入计算公式计
11、算。 表4.3.1-1内参照管是为国外英制系列管道;设计用管为国内规定的公制 和英制系列管道。 309 5 管系柔性分析和应力计算 5.2.1 符号说明 符号采用的计量单位见程序使用说明。应使最终计算结果的单位为法定计量单 位。 5.2.2 基本原理概述 正文中列出的几种强度理论公式是根据不同的应力强度进行综合后得到的。 公式中轴向应力SL主要由内压或外压、外力和外力矩的作用，在管轴方向产生 的。其计算式为 S L = S LP + S La + S Lb 式中SLP一一由管内(外)压力产生的轴向应力; SLa一一由外力产生的轴向应力; SLb一一-由作用在管子上的弯曲力矩产生的轴向应力。 环
12、向应力品，主要由管内压或外压产生的。 剪切应力主要由管系的热胀、自重、扭矩和剪切力所产生的。 由动荷载或冲击荷载(如:地震、管内压力脉动、水锤)产生的应力，由于解析方法 和安全性的评价问题还没有定论。因此，合理的定量计算还存在困难。通常采用振动 解析法，推算管系各部分的最大等效静载荷来求解。 5.2.3 计算方法分类及应用范围 1 表算法(人工手算、一般方法) 表算法的原理是将管系中一个端点固定，其余端点释放，运用卡氏定理建立变形 协调方程组，解此方程组后求出管端复原力，求出管系各计算点的作用力和力矩，再 求出管系各计算点的应力值。 2 弹性中心法(人工手算，属力法) 弹性中心法的基本原理是将
13、计算管系投向三个坐标面，把一个整体的管系视为 三个技影管系的合成。分别列出三个技影面上作用于计算管系的力矩表达式，应用卡 氏定理对三个技影面分别求出相应的变形分量，而计算管系的末端位移即为各投影 管系末端位移的总和，这样就可列出管系的变形协调方程组，求解即可得到复原力。 310 3 应变能微分法(属力法) 应变能微分法的计算原理与弹性中心法雷同。 4，._，7等值刚度法、追赶位移法、有限元法。 这三种方法同属位移法。三种方法用ALGOL-60或FORTRAN语言编有计算 程序。工程设计已得到广泛应用。随着程序功能的扩大，设计者今后对管系进行柔性 分析和应力计算会更加方便。 5.3.3 计算结果
14、处理 1 结果判断原则 1)力和力矩的判断 工程设计中采取有效措施(改变管系走向增加柔性、调整支架型式、增设膨胀节 或软管等)降低荷载是管机专业设计人员首先应予考虑的。除非特殊情况才请其它专 业(如设备专业)校核或补强。 2)应力的判断 a.一次应力(工况。 管系由于内压、自重和其它持续上载所产生的一次应力不得大于管材在计算温 度下的基本许用应力t(气(钢材在计算温度下的基本许用应力 计算温度下的屈服极限)。 b.二次应力(工况2) 管道由热胀冷缩及其它位移受约束而产生的热胀当量应力属于二次应力。热胀 许用应力范围 J=f1. 25Jc+0.25JhJ 式中1一一钢材在最低温度下的基本许用应力
15、; CJh一一钢材在最高温度下的基本许用应力; f一一许用应力范围减小系数。 若JhL时，许用应力范围改写成 JA=f1. 25(1+Jh)一LJ 式中L一一由于压力、自重和其它持续载荷所产生的纵向应力的总和。 311 C.综合应力(工况3) 所谓综合应力即指工况1和工况2同时作用下之应力。其许用范围为 JA=f1. 25【0+JhJ 3)位移的判断 判断位移是否满足要求也应看其挠度值大小，一般从刚度要求，挠度.max应小于 或等于O.lDN，角位移()max不超过0.3度。 312 6 往复式压缩机进出口管道的动力计算 6.2 复杂管系气柱固有频率的计算方法 6.2.1 符号说明 符号的使用
16、单位见本规定附录D中D.0.1条气柱固有频率计算实例。应使最 终计算结果的单位为法定计量单位。 6.2.2 计算公式 计算公式的理论为平面波动理论。计算方法为转移矩阵法。算出管道尾端的脉 动压力和脉动速度的残值。当残值和边界条件所要求的值相差小于一定的控制精度 时，求得一个气柱固有频率。 1 直管的转移矩阵Mp 由平面波动理论推得等截面的上游点和与它距离为1的下游点(见图1所示)之 间脉动压力和脉动速度的关系式为 P2=P1COS71-ufodm?J U产P 1土 sm 与 +U1COS 句 品 oaa G 其矩阵表示为 2=叫 C 户 1户2 U -一 bJ 忙代| 图1实验管简图(一端封闭
17、，一端开启) 式中 J-nu -an 问 h 日 一- M 叫 Ill-lIll-Ill-lIll-ll , w -aJ m-a qaeQO JVO c 313 M p 称为直管的下游点和上游点f之间脉动压力和脉动速度的转移矩阵。 2 体积元件(容器)的转移矩阵MR 推导MR计算公式时，作以下三点假设:其一，假定气体作绝热变化;其二，体积 元件(容器)各个方向的尺寸远远小于波长，从而得到体积元件内的脉动压力各处相 同，即P 1 =P 2 =P;其三，各点P、u均作简谐振动，即P tl =P1COSt Utl =Ul sin t。详 细推导过程见党汤琪、陈守五主编的活塞式压缩机气流脉动与管道振动
18、第四章第 三节复杂管道系统气柱固有频率的计算。 3 汇流点的转移矩阵M J 计算公式推导参见党汤琪、陈守五主编的活塞式压缩机气流脉动与管道振动 第四章第三节。 4 异径管的转移矩阵MD 计算公式推导参见式(6.2.2-4)。 5 回路的转移矩阵M L 计算公式推导参见式(6.2. 2-5)。 6 复杂管系气柱固有频率计算通式 在计算得到管系各组成元件的转移矩阵Mp、MR，MJ，MD，ML后，计算通式为 2=MF比M J 比-ML=fJ 实际计算时都采用计算机程序，计算中无需求出无限多个相应频率值，一般只需 求得最初(最低)几阶固有频率就可满足工程上的需要。 6.2.4 计算要求 计算所需输入数
19、据的单位，应与程序使用说明的要求相一致，以保证计算结果的 正确性。 6.3 气流脉动计算方法 6.3.1 符号说明 符号的使用单位见本规定附录D中D.O. 2条气流脉动计算实例气如果工程需 要，单位可作换算，使最终计算结果的单位为法定计量单位。 6.3.2 计算公式 计算公式的理论依据是一维非稳定流理论，公式的推导参见党汤琪、陈守五主编 的活塞式压缩机气流脉动与管道振动第三章。 6.3.4 计算要求 输入数据的单位应与程序使用说明的要求相-致，以保证计算结果的正确性。 6.4 复杂管系结构振动的计算方法 6.4.1 符号说明 符号的使用单位见本规定附录D中D.O. 3条复杂管系结构振动计算实例
20、。如 果工程需要，单位可作转换，使最终计算结果符合法定计量单位。 6.4.2 计算公式 计算方法采用有限元法建立管系中各种不同单元的单元刚度矩阵和单元质量矩 阵，并最后形成管系的总刚度矩阵和总质量矩阵。在得到管系总刚度矩阵和总质量矩 阵之后，就可以建立系统的运动方程并进而求解系统的结构固有频率和振动响应。 计算公式的推导参见党汤琪、陈守五主编的活塞式压缩机气流脉动与管道振 动第九、十两章。 6.4.4 计算要求 输入数据的计量单位应与程序使用说明要求一致。模态阻尼比k需用试验方法 确定。要想进行管系结构振动计算，必须备有测定若S/ da?:-O. 02时，埋地深度H可以扩大至O.5 ，._，1
21、6m。 表7.3.1-1、表7.3.1-2及表7.3.1-3数据来源于输入干线设计手册(四 川石油设计院编制)。 316 8 汽轮机管口荷载的校核计算 8.2.1 符号说明 符号的计算单位见本规定附录F汽轮机和离心式压缩机管口荷载的校核计算 实例。应使最终计算结果为法定计量单位。 8.2.2 计算公式 计算公式是依据美国的NEMA标准SM23-1988年版改编的。计量单位已从 英制转换为公制。整体校核时基准点C(本规定称坐标原点)的选择很重要，一定按规 定选择，以满足计算需要。 8.3.1 输入数据 各接管口荷载(力和力矩)由管系静态分析计算得到。 8.3.3 计算结果处理 本规定对汽轮机所承
22、受的管端荷载作了限制，实际上在考虑汽轮机支承的位置 和支承程度、进出口管长度和加固程度、机壳的形状和厚度诸因素后，将许用的力和 力矩增大一点是合理的，一般厂商将许用的力和力矩标明在外形图上，供买方查询。 317 9 离心式压缩机管口荷载的校核计算 9.2.1 符号说明 参见本条文说明8.2. 1规定。 9.2.2 计算公式 计算公式可参照化工装置管道机械设计技术规定(HG/T 20645. 5一1998)中 8.2.2规定。按API617标准要求设计压缩机时，应使承受外力和外力矩能力至少提 高到按NEMASM-23标准计算值的1.85倍，故8.2.2的计算公式中的许用值各 项均应乘以1.85倍
23、。 9.3.1 输入数据 参见本条文说明8.3. 1规定。 9.3.3 计算结果处理 参见本条文说明8.3.3规定。 318 10 离心泵管口荷载的校核计算 10.2.1 符号说明 符号的计量单位见本规定附录H离心泵管口荷载的校核计算实例。应使最终 计算结果为法定计量单位。 10.2.2 计算公式 计算公式是依据美国标准API610-1988年版进行改编的。已将计量单位从英 制转换为公制。 10.3.1 输入数据 输入的荷载数据由管系静态分析计算得到。泵的基准点应严格依照本规定中图 10.2.1一15选取。 10.3.3 计算结果处理 表10.2.2一1所列许用荷载可作为一般使用条件下初步数据
24、，对于特殊的使用 条件，可由买卖双方之间谈判确定，在制造厂同意的前提下，亦可将表10.2.2一1内 的限制范围放宽。 319 11 管架计算规定 11.3.1 符号说明 符号的计量单位是:力CN)、力矩CN mm);长度Cmm)、面积Cmm 2 )、抗弯断面 系数Cmm 3 )、截面的惯性矩Cmm 4 );应力CMPa)。 11.3.2 计算公式 计算公式推导过程中，有的公式明确了假设条件，作为工程问题处理不影响计算 结果。 11. 4.1 符号说明 符号的计量单位见11.3. 1规定。 11.4.2 计算公式 管道的钢支架与其生根构件的连接一般均采用贴角焊缝，其焊缝强度校核采用 下式 -，f
25、dA、运rJ 考虑到焊缝始点可能局部未焊透及焊缝的终端有喷火口的形成，因此计算长度 比实际长度小10mm，公式中的Ca-10)为焊缝计算长度。 11.5.1 符号说明 符号采用的计量单位见本规定附录G作用在管架上的荷载计算实例，应将最 终计算结果的单位换算成法定计量单位。 11.5.2 计算公式 一般管系是三元超静定结构。因而对于包括端部在内有4个以上支承点的管系， 单从静力学平衡条件去求支承荷载(即管道重量)是不可能的。此处计算公式是根据 简单的刚体分割计算法(或称力矩平衡法)列出来的。此法是把管系视为一个刚体，逐 次把管系分割为静定梁计算，采用这些公式计算必须符合下列两个条件: l 管系的
26、计算重量之和与支承荷重之和相等; 2 由管系的重量产生的力矩与支承荷重所产生的力矩之和为零。 实践中一个超静定结构可有多种分割方法，按不同分割方法计算有时会得到不 同的结果，所以超静定结构管系用刚体分割法计算荷载有其不足的一面，但这种计算 方法简单，适用于现场估算用。 320 12 弹簧减振器选用规定 12. 1 适用范围 本规定对最大工作行程、工作载荷及适用管径均作出规定，对使用环境温度的要 求，见管道减振器)(HG/T21578-94)标准。 12.2.1 弹簧减振器应符合国家现行标准 本规定应与管道减振器)(HG/T21578-94)标准相符合，若有不符之处，则以 该标准为准。 12.2
27、.2 弹簧减振器选用原则与要求 1 正文中相对空间位置是指安装管道减振器的位置在管道平、立面图中与生 根梁(柱)的相对位置尺寸。拉杆与抱箱之间尺寸L见图1和图2所示。 2 防振力(指激振力)是通过对该管系动态或静态分析计算获得。 h古J呻、X F田-.吨3、I1 I/rr、/.1 W51 L 2 I L I (a) 拉杆为圆钢(b) 拉杆为钢管 图1初始工作荷载固定型减振器 (a) 拉杆为圆钢(b) 拉杆为钢管 图2初始工作荷载可调型 321 13 设备接管口许用荷载规定 13.2.2 许用荷载见表13.2.2-1所示。 表13.2.2-1是在我国目前尚缺乏制造厂商能提供合理和有效数据的情况下
28、， 参照国外工程公司提供的数据，并结合我国多年工程设计经验制定的。作为一般制定 设备承载能力是可行的。 符号及使用单位见表13.2.2-1。若工程需要可作转换，使之符合法定计量单 位。 设备接管口实际承受荷载通常由静态或动态分析计算获得的。 13.3 基本要求 13.3.1 当设备制造厂商不提供合理和有效的许用荷载时，可参照使用表13.2.2- 1。设备制造厂商提供了许用荷载时，则以制造厂商提供的数据作判据。 13.3.2 计算荷载超过表13.2.2-1中的规定值，一般由设备专业校核后处理，设备 专业解决难度过大时，管道机械专业应协助调整管系走向并重新计算，以减小设备接 口实际承受荷载。 32
29、2 14 管道支管补强计算 在支管连接处由于开孔而使管子的强度降低，除非管子的厚度比承受内压所需 的厚度有足够的余量，否则必须采取补强措施。 14.2.1 等面积补强法 1 符号 符号的使用单位见本规定附录J管道支管补强计算实例，应使最终计算结果 的单位为法定计量单位。 2 汁算公式 计算公式选自化工管道设计规范)(HGJ8)的标准。 14.2.2 挤压引出管的补强 1 符号 见本章14.2.1条1款说明。 2 计算公式 见本章14.2.1条2款说明。 14.3.1 等面积补强法 1 输入数据 本条内各项数据的计算公式均选自化工管道设计规范)(HGJ8)的标准。 14.3.2 挤压引出管的补强
30、 1 输入数据 本条内各项数据的计算公式均选自化工管道设计规范)(HGJ8)的标准。 挤压引出管的几何形状和尺寸应符合化工管道设计规范)(HGJ8)第4.2.3. 4a、b项的要求，才能使用本规定的补强计算方法。对于带补强圈、垫板或鞍板等形式 的附加零件补强的管口或不能满足化工管道设计规范)(HGJ8)规定的几何极限的 挤压引出管，应遵照化工管道设计规范)(HGJ8)第4.2.7.2款的规定执行。 本规定的补强计算只考虑了压力荷载。实际上在支管连接处除承受压力荷载外， 还承受由于热膨胀和收缩的位移荷载、重力荷载、活动荷载等引起的力和力矩。在设 计支管连接结构时，必须给予全面考虑，方能满足设计要
31、求。 为了加固支管连接而采用的加强筋、角撑板或夹板，一般都不将这些面积计入补 强面积内。 323 15.3.1 管架的设置 3 管架设置原则 15 管架设计技术规定 管架设计原则是支架设计者必须严格遵守的基本要求。若设计中忽视了某个方 面，定会给支架设计带来隐患。尤其对参加工作不久的年青设计人员更应引起重视。 配管设计人员在管道设计过程中应同时考虑支架设置的可能性、合理性，经验性 等。若有忽视，定会给支架设计工作带来困难，严重时可能造成经济损失。 4 各类管架的设计要求 不同类型的管架其用途是不同的，设计过程中要注意区分。承重支吊架的用途是 支撑管道重量，若用型钢材料做成的支吊架只能用于无垂直
32、位移的场合;若用弹簧支 吊架就可用于有垂直位移的位置。限制性支吊架包括固定架(用于在固定点处不允许 有线位移和角位移的场合)、限位架(限制某一方向位移场合)和导向架(用于允许管 道有轴向位移但不允许有横向位移的场合)。选取时应视需要确定。其它恒力支吊架 和防振支架也有它特定的使用状况。 5 常用典型管道管架设置要点 常用的典型管道配置和布架是化工行业多年管道和支架设计经验的总结。对指 导设计是有益的。只要能按照典型管道配置和布架，实践证明此类设计都是可行的。 15.4.1 标准管架的选用 设计中应优先选用标准管架。做到这点即可加快设计进度，也更能保证设计质 量。 15.4.2 非标准管架的设计
33、 当标准管架不能满足要求时，设计非标准管架。非标准管架结构件中凡能采用标 准管架图中的标准零部件时应尽量优先选用。这样做可加快设计进度，并能保证设计 质量。 15.4.3 管架数据表的编制 管架数据表(又简称管架表)是施工安装管架的主要技术文件。表内各项内容填 写完整将有利于管架的施工安装。 15.4.4 管架材料表的编制 管架材料表是管架加工制造前购买材料的依据。按管架实际用量统计汇总后，专 业负责人可在统计量的基础上增加5%，._，10%，然后填入表中。 15.4.5 管架设计说明书的编制 管架设计说明书是管架加工制造和安装的指导性技术文件。管架制造厂商和施 工安装人员都应在工作前阅读此文
34、件，避免工作中出现差错。 325 16 管架生根规定 16.2 管架生根位置及常用的结构形式 16.2.1 在设备上生根 在设备上生根，是指在设备制造时预先焊上生根件，避免在现场直接将支架焊在 设备壳体上而造成对设备的危害。 对保冷管道，设备生根和支架构件之间的隔热要求应作如下考虑: 5- -45C的保冷管，应使用10mm厚的石棉板作隔热层;一46C及以下的保冷 管道则使用木块作隔热层。 在使用螺栓连接两种构件时，应注意各种螺栓所适合的工作温度。6-350C的工 作状态时，使用Q235-A钢;351 -575C的工作状态时，应使用耐热钢，如螺栓采用 35CrMoA或16Mn，一21C以下工作状
35、态时，应使用奥氏体不锈钢作为螺栓材料。一 般情况应尽量在保温层以外使用螺栓连接，此时可使用普通材料的螺栓进行连接。 贴板结构在钢板周边焊接，通常应避开壳体焊缝，如板过大受力不好，贴板尺寸 超过200X200时，最好采用图1所示结构，用四块拼成。贴板留有焊接的气孔，焊后 妥善堵好，防止对设备外壳腐蚀。对于整体应力已消除的设备，衬里的设备不宜采用 贴板结构。 图16.2.1中(b)为可焊接或螺栓连接，但承受横向荷载小;图16.2.1 (c)加了筋 板，承受横向荷载能力增大。选择生根件结构时，一定要考虑支架的受力状况。 16.3.2 在土建结构上生根条件的要求 在土建结构上预埋钢板便于支架安装，可适
36、应施工中支承位置的偏差，广泛用于 柱、梁基础等表面F型钢预埋件常用于梁、柱、基础的拐角处，适用于多根管道支架范 围内生根连接;预埋套管适用于有腐蚀介质的环境场所，供穿过M20或M40的螺 栓，以连接支架构件。 采用膨胀螺栓的支架，承受小荷载;但对有振动和有冲击荷载的场合禁止使用。 16.3.3 在墙上生根条件的要求 在墙上生根，支架荷载不能太大。应验算生根点以上砖墙的高度，如果生根点处 没有足够的砖墙重量压住是不安全的。另外，在墙上生根除了考虑混凝土的许用压应 326 力外，还要考虑砖的许用应力。 16.3.4 在地面生根条件的要求 在水泥铺砌的地面上做支架生根，由于铺砌面会受气候的影响、容易
37、产生热胀冷 缩而开裂变形，特别是受土壤冰冻层的影响而变形等情况。因此，在地面上生根，只限 于不重要管道，并有柔性，荷载小，地面变形对管道无危害等情况。 荷载较大的支架应生根在基础上，而基础的大小和埋深，与荷载、地耐力、冻土深 度有关，应由土建专业设计人员决定。管道机械工程师负责提供必要的条件。 16.3.5 在大管上生根条件的要求 在大管上生根的悬臂架，其臂长不宜过大，以免产生过大的扭矩。在大管上生根 的E型架，梁两端不应固定，只能设挡块并留适当间隙。两根大管相对位移应很小， 否则不宜使用。所有小管支架应为滑动支架。如小管需设固定架时，应与大管的固定 点在同一轴线上。 图1组合贴板结构 327 责任编辑张利华 版权所有 翻印必究 中华人民共和国行业标准 化工装置管道机械设计规定 HG/T 20645-1998 食 编辑全国化工工程建设标准编辑中心 (原化工部工程建设标准编辑中心 (北京和平里北街化工大院3号楼) 邮政编码:100013 印刷闸北省沧州市人民印刷厂 1999年1月 冀出内准宇(2000)第ADOOl号
