离心泵管道应力分析

1、l.o. 1 本标准适用于石油化工厂的离心泵管道设计，其它类似转动设备的管道可参照。1. 0. 2 执行本标准时，还应符合现行冇关规范和标准的要求。1. 0. 3 本标准代替离心泵管道应力分析规定（ba3-6-2-94）。2 一般要求2.0. 1 泵属回转机械，过大的外力会造成变形、振动和噪声，甚至毁坏设备，因此泵管 道应力分析至关重要。2.0.2 泵管道应力分析应当遵循以下分析原则：a）应力分析后的泵嘴外力应满足受力（力矩）要求b）应力分析提出的任何管道方面的修改应符合工艺要求c）在满足泵嘴受力要求的前提下，力求管道布置简捷，减少不必要的弯头。d）管道布置应考虑女装和检修方便的要求e）进行解

2、析分析，为简化管道设计提供条件，经验分析或简单公式分析偏于保守， 不利于管道布置最简洁化f）除工艺流程明确要求使用膨胀节（波形补偿器）应慎重，采用膨胀节补偿方式应 慎重，只冇在工艺条件允许使用（即膨胀节本身能满足工艺条件）的前提下，下列情况方 可釆用；1）设备间距小，直接相连柔度不足，又无法釆用其它布置形式；2）为追求最小压降；3）弯管自然补偿无法进一步减小泵嘴受力；4）采用膨胀节比自然补偿更为经济：3 泵嘴受力（力矩）验算准则3.0. 1 离心泵管嘴受力不应超过制造厂提供的允许值3. 0. 2 如果制造厂没有提出允许受力值，可参照美国石油学会标准api610关于离心泵管嘴 受力的冇关规定。4

3、 离心泵接管管道分析要点4.0. 1 计算时应包括所有可能的操作工况，特別对于存在备用泵的多台泵的情况下，计算 工况为多个实际操作工况的组合。4.0.2 工作泵接管管道的计算温度取最高操作温度，备用泵接管管道的计算温度取伴热线 温度（管道有伴热线）或常温（管道无伴热）。4.0. 3 工作泵的初始位移取工作状态下的实际位移值，备用泵的初始移值取备用状态下的工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第2页实际位移值。4. 0.4 泵嘴冇偏心大小头时，偏心距产生的位移计入泵嘴初始位移。4. 0. 5 泵嘴接管管道支点距管

4、中心的距离，应力分析时应一并输入计算不能忽略。4. 0. 6 弯管支吊架在弯管弧线上的位置应该准确输入。4.0. 7泵嘴附近的弹簧支吊架应在假定所冇泵同时工作的情况下选取。4. 0. 8弯管支托的假管部分应模拟输入。4. 0. 9磨擦力不应忽略。5 减小泵嘴受力的有效途径5.0. 1 合理设置支吊架位置，尽可能保持整个管系的重量平衡。5.0.2 阀门附近设置支吊架。5.0. 3 泵嘴附近选用弹簧支吊架。5.0.4 两台或多台泵并排放置时，泵间管道产生的热胀推力（力矩）往往是使泵受力超 标的主要原因，此时，可设法增加泵间管道的柔度。5. 0. 5 在适当位置设置限位架以阻止较远管道对泵的作用；5

5、. 0. 6 适当加人端部或侧部管嘴与支架或弯管支托之间的距离，以减小泵嘴与支承之间 发生下位移时所产生的力和力矩。5. 0. 7 精确计算泵嘴的初始位移；5.0.8 在保证足够支承强度的情况下，泵附近的弯管支托采用较小管子；5. 0. 9 磨擦力的影响较人时采用吊架；5.0. 10 采用金属波纹管膨胀节。6 参考图表6.0. 1 适用条件:a）本标准中给出的最小尺寸sn只考虑泵间管道的热变形对泵嘴的推力（力雉），未 考虑其后续管道及支架的影响。b）本标准中给出的最小尺寸lmin是根据6. 0. 2中的基本数据编制的；c）本标准中给出的最小尺寸只适用于没有明确给出嘴了受力（力矩）要求的泵接管工

6、程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第3页管道的设计；d)本标准中给出的最小尺寸sn只作为泵接管管道布置的参考数据，最终应通过和确 的应力分析与计算来确定；6. 0. 2 基本布置尺寸：a) 泵接管管道采用sch40无缝碳钢钢管)表6. 0.2-1);b) 大小头 采用shj408-90系列(表6. 0. 2-2);c) 阀门采用闸阀z41h-25和止回阀h44h-25(表6. 0. 2-3);表6. 0. 2-1 sch40无缝钢管dn外径x壁厚弯头半径r=l5dn8088. 9x5. 6114100114.

7、 3x6. 3152150168. 3x7. 1229200219. 1 x8. 0305250273. 0x8. 8381300323. 9x 10. 0457350355. 6x 1 1.0533400405. 4x 12. 5610表6. 0. 2-2同心(偏心)大小头结构长度公称直径dn结构长度ldn80x5089dn100x50102dn100x80102dn150x80140工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第4页dn150x100140dn200x100152dn200x150152dn250

8、x150178dn250x200178dn300x200203dn300x250203dn350x250330dn350x300330dn400x300356表6. 0.2-3 阀门的结构尺寸公称直径z41h-25h44h-25dnl (mm)li)(mm)w(n)l (mm)li)(mm)w(n)802803907003104205201003004248203504747501503004941640480624160020035056025605507102530250450620357065082033603005006844840750934455035055074675508501

9、046600040060083010550950118070406. 0. 3 顶部接管的泵管道布置图和最小布置尺寸lmin （表6.0.3-1、6.03-5）表6. 0. 3-1 lmin (h=1700, li=2200)泵嘴直径管道直径管道温度（°c）dndn100150200250300350508081511351385160017951975100137517852125257531003600801009251240149017101905209015017352385316539004600工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北

10、京设计院日期1997年10月24h共14 页第5页表6. 0. 3-2lmin (h=1700, li=2400)泵嘴直径管道直径管道温度（°c）dndn10015020025030035050808551180143516551855204510014551850219527503300383580100960128515451765197021601501790255033654140工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第6页10015015351950260032153810440520025

11、252740487015020017202445320539304640250275040305220200250300250350400300400150表6. 0. 3-3lmin(h=2000, l>=2600)泵嘴直径管道直径管道温度（°c）dndn100150200250300350508010080100150工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第7页表6 0. 3-4lmin(h=2000, l)=2800)泵嘴直径管道直径管道温度（°c）dndn10015020025

12、0300350508010080100150工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第8页表6 0. 3-5lmin(h=2000, l)= 3000)泵嘴直径管道直径管道温度（°c）dndn100150200250300350508010080100150工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第9页6. 0. 4 端部接管的泵管道布置图和最小布置尺寸l朴(表6. 0. 4-1 6. 0. 4-5)表 6. 0. 4-1

13、lmin(h=1700, l, = 2200)泵嘴直径管道直径管道温度(°c)dndn10015020025030035050800000440785100008251205148517108010000000765工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号日期1997年10月24h中国石化集团北京设计院共14 页第10页15000124015951880213010015000590115014501695200150200250200250300250350400300400450表 6. 0. 4-2lmin(h=2000, li=2400)泵嘴直径管道直

14、径管道温度（°c）dndn100150200250300350508000000585100006201145147517508010000000495150001160161519452230工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号中国石化集团北京设计院日期1997年10月24h共14 页第11页10015000010501440173020001245181522202560285515020000730138517252020250200250300250350400300400150表 6. 0. 4-3lmin(h=2200, li=2600)泵嘴直

15、径管道直径管道温度（°c）dndn1001502002503003505080000004101000043011201490179080100000000150001150165020052325工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号日期1997年10月24h中国石化集团北京设计院共14 页第12页10015000010001455178020001225187523152685301015020000013901785209525001330197024002760308020025000117017202080239030025035040030040

16、0150表 6. 0. 4-4l小(h=2400, ll2800)泵嘴直径管道直径管道温度（°c）dndn100150200250300350508000000010000010751495182080100000000150001 1 10167520752405工程标准标准号:ba3-6-2-1997离心泵管道应力分析修改号日期1997年10月24h中国石化集团北京设计院共14 页第13页10015000093014651815200011801930241028203100150200000138018302170250012902030250028903240200250001070175021502480300016002260272031103560250350001610212025002825400300400150表 6. 0. 4-5lhin(h=2700, li = 3000)泵嘴直径管道直径管道温度（°c）dndn1001502002503003505080000000100000890142017908010000000015000880163020902460工程标准标准号