装置内部管道热补偿计算方法使用规定

工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算方法使装置内部管道热补偿计算方法使 用规定用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计院 共共 8 8 页页 第第 1 页页 编制审核会签批准 13 1 总则 1 0 1 本规定适用于装置内部管道热补偿计算中常用数据的取用 计算方法的选择 并对本 院现行计算方法的适用范围作出规定 1 0 2 执行本规定时 尚应符合现行有关标准规定的要求 1 0 3 本规定代替 装置内部管线热补偿计算方法使用规定 BA3 8 2 84 2 常用数据 2 0 1 计算温度和安装温度采用 装置内部管道静态应力分析的一般规定 BA3 8 1 95 以下简称 一般规定 第 23 24条 2 0 2 计算压力采用操作中可能出现工况的最大压力 例如机泵的最高工作压力或安全阀的 动作压力 2 0 3 管材的许用压力 弹性模数 线膨胀系数采用 钢制压力容器 GB150 89 第17 18 219页 2 0 4 管道环向焊缝系数采用 火力发电厂汽水管道应力计算技术规定 SDGJ 6 90 以下简称 电力规定 3 补偿值的计算 3 0 1 补偿值的计算按 电力规定 第五章进行 4 应力验算 4 0 1 应力验算按 电力规定 第七章规定执行 5 管道对设备的推力和力矩计算 5 0 1 计算原则和要求应按 电力规定 第八章规定执行 工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算装置内部管道热补偿计算 方法使用规定方法使用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期 19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计院 共共 8 8 页页 第第 2 页页 13 5 0 2 管道对某些具体设备或机器 如大型泵 压缩机 汽轮机等的允许推力和力矩应由这 些设备或机器的制造厂提供 在制造厂没有提供数据时 可参照下述要求进行验算 a 容器类设备 与容器类设备 包括管壳式换热器 嘴子连接的管道 由于热胀对设备嘴子产生推力和 力矩 该推力和力矩的允许值 应满足设备有关规定的要求 也可参照下式确定作用在嘴子上 推力和力矩的允许范围 即 5 0 2 1 117 1 5 98 R tC f 要求 1 2 20 0 2 t 5 0 2 2 式中 壳体局部弯曲应力 N cm2 R 容器外半径 cm t 壳体壁厚 包括加强板在内 cm C 壳体腐蚀裕量 cm 20 钢材在 20 时的许用应力 N cm2 t 钢材在计算温度时的许用应力 N cm2 f 组合线载荷 N cm f 5 0 2 3 151598 22 fcfLfP fc 5 0 2 4 Mc 2 98 fL 5 0 2 5 ML 2 98 fp 5 0 2 6 PL 2 98 Mc 作用在嘴子上的周向力矩 N cm ML 作用在嘴子上的纵向力矩 N cm PA 作用在嘴子上的轴向推力 N 工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算装置内部管道热补偿计算 方法使用规定方法使用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期 19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计院 共共 8 8 页页 第第 3 页页 13 fc Mc在壳体上引起的线载荷 N cm fL ML在壳体上引起的线载荷 N cm fp PA在壳体上引起的线载荷 N cm r 嘴子外半径 cm 当fc 0或fL 3FC时 f 1 5fp fL b 离心泵 1 如制造厂未提供嘴子的推力和力矩的允许值 则对于吸入口等于或小于DN300 壳体材料为碳钢和合金钢的离心泵 其嘴子载荷可参照表5 0 2 1的规定取用 2 离心泵应能同时承受表5 0 2 1中所示的力和力矩 表5 0 2 1 离心泵的嘴子载荷 单位 力 N 力矩 N m 力F 接管的公称直径 mm 力矩 M 5080100150200250300350 400 顶部接管 Fx Fy 压缩 713 891 1069 1336 1425 1782 2495 3118 3786 4900 5346 6682 6682 8018 7127 8909 8464 10245 Fy 拉伸 F2 445 579 668 891 891 1158 1559 2049 2360 3118 3341 4455 4098 5345 4455 5791 5345 6682 侧面接管 Fx Fy Fz 713 579 891 1069 891 1336 1425 1158 1782 2495 2049 3118 3786 3118 4900 5346 4455 6682 6682 5345 8018 7127 5791 8909 8464 6682 10245 端部接管 Fx Fy Fz 891 579 713 1336 891 1069 1782 1158 1425 3118 2049 2495 4900 3118 3786 6682 4455 5346 8018 5345 6682 8909 5791 7127 10245 6682 8464 接管力矩 Mx461 353 231 951 720 475 1331 1005 679 2309 1766 1182 3531 2580 1766 5025 3803 2445 6111 4618 2988 6383 4753 3124 7334 5432 2667 工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算装置内部管道热补偿计算 方法使用规定方法使用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期 19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计院 共共 8 8 页页 第第 4 页页 13 注 下标 x表示平行主轴线 下标 y表示平行垂直轴线 下标 z表示与水平主轴相垂直的 水平轴 见图 5 0 2 1 对于汽轮机驱动的立式泵和管道采用侧面嘴子的数值 对于电机驱动的立式泵和管 道泵 将侧面嘴子的数值乘2 带 号表示在任何一点上的力F要分别乘上各自的力臂 加到各力矩中去构成 的总力矩 带 号表示这些数据不作为规定 可以协商确定 图5 0 2 1 c 汽轮机 如果制造厂没有提供和力矩的允许值时 可按 NEMA 美国国家电气制造商协会标准 SM23的规定确定 详见附录 A d 高心压缩机 如果制造厂没有提供力和力矩的允许值时 可按 API617 炼厂通用离心压缩机 和 NEMA SM23的规定确定 根据 API617的规定 该力和力矩的允许值是NEMA SM23规定 X Z X Z Y 底座中心线 轴线 Y 工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算装置内部管道热补偿计算 方法使用规定方法使用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期 19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计院 共共 8 8 页页 第第 5 页页 13 值的 1 85倍 e 空冷器 1 各种不同直径嘴子所承受的力和力矩 不得超过表5 0 2 2的数值 力和力矩 方向见图 5 0 2 2 表5 0 2 2 最大允许嘴子载荷 公称直径作用力 N作用力矩 N m mmFxFyFzMxMyMz 15 2544566844567 99567 9 506688916689516395 80133611141336272407272 100222717822227543815543 150267333413341142620371086 200378689095345203740741494 250445589096682271640741698 300556889098909339540742037 35066821113611136407447532377 图5 0 2 2 工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算装置内部管道热补偿计算 方法使用规定方法使用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期 19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计院 共共 8 8 页页 第第 6 页页 13 2 当固定管箱上所有嘴子同时受载时 其总载荷不得超过如下数值 表5 0 2 3 力 N 力矩 N m FxFyFzMxMyMz 57911336411136407454322716 附录 A NEMA SM23 SM23驱动机泵用的汽轮机上的允许作用力和力矩 由蒸汽进入管 抽汽管和排汽管作用在汽轮机上的力和力矩受下述规定的限制 A 0 1 作用在汽轮机上的任一接管口上的合力和合力矩 应满足以下的要求 0 673FR 0 737MR 197De A 0 1 式中 FR 合力 N 包括接管上安装的一般的波形补偿器所产生的压力 但下面第3页 中抽述的垂直安装的排气管除外 FR FFF XYZ 222 MR 合力矩 N m MR MMM XYZ 222 De 接管的当量直径 cm 当公称直径 20cm时 采用公称直径 cm 当公 称直径 20cm 按下式计算 De 40 3 DN cm A 0 2 进气管 抽汽管和排汽管的作用力和力矩转移到排汽口中心线的综合的合力和综合的 合成力矩 应满足以下两个条件 a 0 45Fc 0 73Mc 98 4Dc 式中 Fc 进气管 抽汽管和排汽管的综合的合力 N Mc 进汽管 抽汽管和排汽管的综合的合成力矩 N m Dc 根据进汽口 抽汽口和排汽口总面积折算的开孔直径 cm 当该值 22 5cm时 不进一步折算 当该值 22 5cm时 再按下式折算 工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算装置内部管道热补偿计算 方法使用规定方法使用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期 19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计院 共共 8 8 页页 第第 7 页页 13 Dc 45 3 当量直径 cm 注 当开孔直径 22 5cm时 Dc 进汽口公称直径排汽口公称直径 DDCm 22 当开孔直径 22 5cm时 Dc 45 进汽口公称直径排汽口公称直径 DD cm 22 3 b 这些综合的合力和合成力矩的分量 应满足以下条件 0 225Fy 49 2Dc 0 737My 49 2Dc 0 225Fz 39 4Dc 0 737Mz 49 2Dc 0 225Fx 19 7Dc 0 737Mx 98 4Dc 以上各分量的意义 如下 Fy Fc的垂直分力 N Fz Fc垂直于汽轮机轴的水平分力 N Fx Fc平行于汽轮机轴的水平分力 N Mx 与汽轮机轴正交的垂直向平面内 Mc的分力矩 N m My 水平平面内 Mc的分力矩 N m Mz 与汽轮机轴平行的垂直向平面内 Mc的分力矩 N m A 0 3 对于汽轮机具有垂直安装的排汽管 且在排汽管上装有一般的波形补偿器 则允许增 加由补偿器的压力负荷所产生的力 此增加的力是垂直于排汽口法兰面且作用于中心上 在 此情况下 先算出排汽管口上的垂直向分力 不包括压力负荷在内 与压力负荷的 1 6值作比较 采用两者之中的较大者 作为排汽管口上的垂直向分力 以进行上述第 1 2项中的计算 除了上面确定的值以外 允许加在排汽管口上的垂直力的最大值 N 包括压力负 荷为排汽管口面积 cm2 的 10 35倍 A 0 4 上述允许作用力和力矩只适用于汽轮机的结构 不适用于连接的管道 法兰和螺栓 工工 程程 标标 准准 装置内部管道热补偿计算装置内部管道热补偿计算 方法使用规定方法使用规定 标准号标准号 BA3 8 2 96 BA3 8 2 96 修改号修改号 日期日期 19961996年年 4 4 月月 2323 日日 中国石化北京设计院中国石化北京设计