【行业标准】 石油化工管道支吊架设计规范

本网站 发布时间: 2021-11-16 22:07:49
  • SH∕T3073-2016
  • 现行

基本信息

  • 标准号:

    SH∕T 3073-2016

  • 标准名称:

    石油化工管道支吊架设计规范

  • 标准类别:

    石油化工行业标准(SH)

  • 标准状态:

    现行
  • 出版语种:

    简体中文
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SH∕T 3073-2016 石油化工管道支吊架设计规范 SH∕T3073-2016

标准内容标准内容

部分标准内容:

ICS 23.040
P72
备案号:J389-2016
中华人民共和国石油化工行业标准SH/T3073—2016
代梵SH/T 3073—-2004
石油化工管道支吊架设计规范
Specification for design of piping support in petrochemical industry2016-01-15发布
2016-07-01
中华人民共和国工业和信息化部实施
」范围
2规范性用文件·
3术语利定义及符号·
3.1术语和定义
3.2符号·
4基本规定
5型式选择和位置确定
5.1刚性支吊架-
5.2弹管支吊架
5.3剧定支想和限位支架
5.·.导间支架
5.5滑动支架和滚动支架
减振装宵
阳尼装置
管道跨距计算
荷载计算
7.1荷载组合准则
7.2垂直荷载计算
7.3水平荷载计算
7.4安企阀出口管动荷载计算
8材料和许川应力
8.1材料
8.2许用应力
9焊縫强度计算
[结构设计
10.1
一般规定
10.2支架计算·
录A(资料性附录)固定支架水平推力的计算次
附录B(规范性附录)均布荷载作用下等面连续直管道支点荷载计算系数·阅录C(资料性附录)管道各点支架承受荷载的近似计算方法-附录(规范性附录)碳钢构件轴心受压时的稳楚系数本规范用词说明
附:条义说明
SH/T 3073—2016
SH/T3073--2016
Forcword-
Scope
2 Nomative references
3Terms and definitiois and sytnbols-3.1 Terms and definitions'
3.2Symbols
4 Basic requirements
5 Selection and position determination5. I Rigid support and hanger5. 2 Spring support and hangcr-5. 3Anchor and stop support.5. 4 Guide--
5. b Sliding support and rolling support**5.6Vibrating eliminatoy
5.7 Snubber
fi Calculation of piping span Caleulation of Joad
7. 1 Criterion of loacl combination7. 2 Calculation of vertical load+..7. 3 Calculation of horizontal load.....Contents
7. 4Calculation of dynamic load on salety Vavle uullel pipeRMaterial and allowable strcss8.1Material
8.2 Allowable stress
9 Calculation of weld strcngth-:10 Structure design
10. 1 General rcquirements
10.2 Calculation of piping support..Anncx A (Informative) Calculation of lorizontal load of ancor-Ammex B (Norinative ) Calculation laclor ol support load of constant section straight pipe under uniformload..+
Annex C(Inliormative)Approximate calculation of piping support.loadtAnnex D (Normative) Stability factor of carbon steel components with axial compression +Explatnationofwordingithisspecification:Add: Explanation of articlesH
.18
+-28
-35
SH/T 3073 2016
根据国家工业和信息化部《2013年第一批行业标准计划》(工信厅料[2013]102号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国弥标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本规范。
本规范共分10章和4个附录。
本规范的上要技术内容是:规定了石汕化管道支市架的型式、材料、结构、位置及选择原则和1计算方法。
本规范是在SH/T3073—2001《石油化工管道支吊架设计规范》的基础上修订施成,水规范修订的主要技术内容是:
-第二章更新了规范性引文件;
第三章增加了术语和符号部分;第四章规范和修订了管造支巾架的分类利定义,归纳和补充了管道支吊架的问距。生根等基本要求:
第七章修订了荷载的让算方法,并将支吊架结构荷载纠介工况改为表格方式确定;第八章修订了材料和许而应力内容;第十章补充和完善了支吊架结构设计及选门规定等:一修订了部分计算公式,
本规范山中国石油化工团公司负责管理,出中国石油化工焦团公司也管设计技术心站负货口常管理,山中石化洛阴工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程如有意见利建议,请寄送管理单位和主编单位,
本规范日常管理单位:国右润化工集团公可配管设让技术中心站通讯地埔:北京市朝阳区安慧北里安圜21号邮政编码:100101
电话:010-84877282
传真:010-61949514
本规范主编单位:中石化阳工程有限公司通讯地址:河南省洛阳市[州西路27号配管室邮政编码:471003
本规范参编单位:江赤中圣管道工程技术有限公司本规范主要起草人员:十晓伟杨青工金富欧阳鹏涛郭宏新
,汪建羽李永红
本规范工要审查人员:张发有葛春玉所,平雷云周杨平辉
岳志波
陈水亮 声永进 安 威
丛林袁灿
康久骨
张德姜
张宗江
许丹张波张奉忠
胡晓应
本规范1995年首次发布,2004年第1次修订,本次为第2次修订。高迹中
马金国
1范围
石油化工管道支吊架设计规范
SH/T 3073—2016
本规范规定了石汕化工管道支吊架的型式、材料、结构、位置及选择点则利计算方法本规消适用」石油化工钢制管道支吊架的设计。2规范性引用文件
下列文件对」本规范的应用是必不可少的。凡是注口期的引川文件,仅注日期的版本适用于本划范。凡不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用丁本规范。GB/T17116.1管道支吊架第1部分:技术规范GB50009建筑结构荷载规范
GB50017钢结构设计规范
SH/T3039石汕化丁非埋地管道抗震设计通则3术语和定义及符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本规漠:3.1.1
anehor suppurt
固定支架
使管道在支撑点1无线位移和角变位的支架,3.1.2
secondary anchor support
次固定支架,
承受山管段热变形产生的弹性力、摩擦力及管段自垂、风力荷载的支架,其总荷载值为作用在定点上的这些作而力的失量和
3.1.3
main anchor support
主固定支架
除承受次固定支架所承受的各种荷载外,还承受管段和补偿器的不平衡内压推力的支架,其总荷载值为作用在固定点上的所有作用力的矢量和。3.1. 4
滑动支架
esiding support
管道可以在支承平面内白凹滑动的支架。3.1.5
刚性吊架rigidhanger
带有铰接吊杆的管架结构:可约束管逆垂直向下方向的位移,不限制管道热胀和冷缩时的水平位移,承受包括自重在内的垂直方向卵荷载3.1.6
导向支架guidesupport
限制管道径向位移,但允许轴向位移的支架。3.1.7
限位支架stopsupport
SH/T 3073--2016
可以肌正管遗而某一方向位移的支架。3. 1. 8
减振装置vibratingeliminators可控制管系高频低幅振动或低频高幅泥动的置,不限制管系热胀冷缩。3. 1. 9
阻尼装置snubber(damper)
川控制管道瞬时冲山荷载或管系高速振动位移的装置,不限剖管系热胀冷缩,3.1.10
permanent load
永久荷载
在给构使用期间,英值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载
3.1.11
variable load
可变荷载
在结构使川期间,其随时问变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载,3.1.12
偶然荷载accidcntal load
在结构使用仆限内不一定山现,而:·巨出现其量值很,且持续时间很短的荷载。3.1.13
静荷载dead load
管道组成件、绝热材科以及其他加在管道工的水久性荷载,3. 1. 14
动荷载dyuamicload
山管道振动等产生的荷载,
3.1.15
牵制系数tie-upcnefficient
在设置多根管道的同支架上,无热变形或热变形已经稳定的管道队止变形管道推动管架:使管道的水平推力部分抵消,表示这种牵制作用的系数。3.2符号
下列符号适用丁本规范。
Ael
横梁面积,mun
波纹管补偿器的有效截面积,mm:大管径波纹管有效截面积,mm:小管径波纹管有效截面积,mm:筋板与管道连接处的截面积,mm:焊缝抗剪截面积,mm;
叙撑的截前积,mm:
放空管出口的截面积,m
管道的内截面积,m:
螺栓根部面积,mm:
托架截面面积,mum:
管段的长度,m;
焊缝实际长度或焊缝中心距,mm1;管殿的长度,m;
焊縫实际长度,tum;
焊缝长度,mm;
管段的长度,m:
管道外径(包括绝热层),m:
管段的长度,m:
材料弹性模量,MPa;
管道或支吊架材料在设计温度下的弹性模量,MPa:安个离出口放空管道的反作用力,;螺栓承受的剪力,N:
套简式补偿器的有效截面积,mm;管道支架产生的摩擦力,N
石侧管道支架产生的摩擦力,N;F
Fia
Fim
FVA
FMA:
FMA2
FMA3
Fml
Fmt
Fn2
Jmax
人管径管道支渠产4的摩擦力,N:左侧管道支架产生的摩擦力,N;小管径管道支架产生的摩擦力,N:弹簧工作荷载,N;
管道中间固定支架承受的轴向力,N;波纹管膨胀节变形反力,N:
主固建支架承受的轴向力,N;
AC段对C 点上固定支架的拍问力,N:BC 段对C点固定支架的辑向力,NCD段对C点主固定支架的轴向力,N:左侧波纹管膨胀节产生的变形反力,N;大管径管道上波纹管产生的变形反力,N;右侧波纹管膨胀节产生的变形反力,N:“小管径管道「波纹管产牛的变形压,》波纹管的E力推力,N:
由丁变径这生的压力推力,N:
弯头处介质产生的力:N;
焊缝计算断面面积,mm;
由垂直荷载产生的挠度,rmm:
集中荷载Pv产生的挠度,mm;
支局架梁的最大挠度值,m;
荷载变化率:
重力加速度,M/s;
国定支架承受的轴向推力,N;
固定支架沿X方向承受的轴拘推力,N;固定支架承受的侧向推力,N;
型钢梁高度,mm:
烨缝高度,一般以较薄的连接件厚度,mm;型钢截面惯性矩,mn;
次固定支架;
管道截面惯性矩,mm;
SH/T 3073—2016
SH/T 3073—2016
Lit
Limax
Ls\
管道扣除腐独裕量及负偏差后的截面惯性矩,mm烯缝断面极惯性矩,mml;
管道坡度:
牵制系数;
弹刚夏,N/mm;
波纹管的轴问刚度,N/mm;
两支点问的乘占距离,m;
不等跨管道的第1跨跨距,m
不等跨管道的第2跨跨距,m:
不等跨管道的第3跨跨距,:
…α/2处距B点的垂贞距离,m;
b/2处距B点的垂直距离,m:
管式托架尺,mm
管式托架尺!,nm:
支架横梁长度,mm:
支架梁悬臂端长度,mm;
支架反力与焊缝的距离,mm;
等跨管道的跨距,m;
其他小向支架间最大间距,m:
对简支支架为两支承点的间距,对想臂支架为垂直力悬臂点间距的两倍,m;装置内管道由刚度条件决定的跨距,m;装置外管道由刚度条件决定的跨距,Im;不考虑内压时,装置内、外管道市独度条件决定的跨距,m:考虑内压时,装置内、外管道川强度条件决定的跨距,m;不允许积液并带有坡度的管道最大跨距,m;管段的长度,m:
管段的长度,m;
管段的长度,m;
管段的长度,m;
管段的长度,m;
两螺栓间距,mm:
弯矩,N·m;
水平荷载产生的弯i,N·m;
垂自荷载产牛的弯矩,N·m;
上固定支渠:
垂直荷载的水平分力(轴拉力),N:斜撑承受的轴向压力,N:
管道或支市架承受的外部荷载,N;作用丁4点的荷载,N:
放空管出口环境压力,MPa;
周定支架左侧套筒式补偿器的摩擦力,N;管道的设计压力,MPa:
左测TI型补偿器的弹性力,N;
Piux
Pry
P,\
Qa -
补偿器预拉力,N:
放空管山口压力(为业临界流动时P-Pa),MPa管道介质的工作LK力,MPa
左侧柔性和铰接支架的弹性反力的总利,N;柔性和平铰接支架在X轴方向的弹性反力,N:柔性和半饺接支架在Y辅方向的弹性反力,N:滑动支架的水平力,N;
水平侧向荷载,N;
水平磺而荷载,N;
垂直荷载,N:
沿X辅的荷载,N
沿Y轴的尚载,N;
沿Z轴的荷裁,N:
国定支架右侧套筒式补偿器的摩擦力,:右侧Ⅱ型补偿器的弹性力,N;
右侧柔性和半饺接支架阁性反力的总和,N:固定支架左侧自然补偿管路X轴方向弹性力,N;固定支架左侧白然补偿管路Y轴方向弹性力,N;围定支架右侧自然补偿管路X勃方间弹性力,N:固定支架右侧自然补偿管路Y勃方向弹性力,N:等跨管道支的架承受的荷载,N;不等跨管道支吊架承受的荷载,N:支点A承受的荷载,N:
支点B承受的荷载,N
Qc\支点C承受的荷载,N:
—:支点D承受的荷载,N:
Qi…a管段的总荷载,N
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h管段的总苟载,;
第1根管造对该滑动支架的垂直荷载,N:第1个滑动支渠处承受的汗直荷载,N;每米管道的均布荷载,N/m;
主管每米管道的基.本荷载,N/m;支管米管道的基木荷载,N/ml:
坚木雷正,kN/m
作用于水平管道上的雪荷载标准值,kN/m;中湾矩产生的剪力,N:
单面焊缝的承剪力,N;
介质的山口流速,m/s:
构件可承受的大剪力,N:
管道介质速度:m/s
抗弯断面系数,mm;
介质出口质最流速,kg/s:
型钢截面在水平方向的抗弯断面紧数,mmSH/T 3073—2016
SH/T 3073—2016
02
Ghen
Eaft
[]h
Ithw
管子扣除腐蚀裕量及负偏差的抗弯断面系数,mm;Y轴焊缝断面系数,mun;
Z轴焊断面系数,mm;
型钢截面在垂直方向的抗弯断面系数:mm波纹管的轴向位移,mm:
等跨管道荷载计算系数:
不等跨管道载计算系数:
夹角,(°);
夹角,();
弯管与管道轴线的火角,(·);摩擦系数;
管道积雪分布系数,可取0.7;
管道介质密度,kg/m
最人绍合应力,MPa:
:模梁截面的最大组合应力,MPa;一斜撑截面的应力,MPa;
计算组合应力,MPa;
出弯矩产生的正应力,MPa;
筋板在荷载作用下产生的弯曲应力,MPa:材料科在设计温度下的许用应力,MPa:剪切应力,MPa;
X方向剪切应力,MPa;
Y方询剪切应力,MPa:
“-一2方向剪切应力,MPa;
筋板在荷载作用下产生的剪切应力,MPa:许剪切应力,MPa:
螺栓材料许用剪切应力,MPa:
焊缝许用剪切应力,MPa;
压杆愁定系数:
曾道痛直位移绝对值,mm。
4基本规定
管道支吊架应能承受管道持续荷载、位移荷载和偶然载,并满足管道位移的要求;道设计及4.1
其支吊架的设置不得出现以下情况:a)
管道应力超过危许的应力;
管道接头处泄漏:
与管道连接的设备上出现过人的挫力利力矩:d)支承件或约束件中阳现过人的应力:管道系统发牛共振:
管道柔性不足;
g)有坡度要求的管道过度下垂:h)管道支市架发牛非预期的脱离:i)支承件温度超过材料的允许温度:6
4.2管道支吊架按功能可分为卜列类型:a)承受管道荷载型式:
1)恒力弹簧支吊架:
2)可变弹簧支吊架;
3)刚性支巾架:
4)滑动支架;
5)滚动支架:
b)限制管道位移型式:
1)导向支架:
2)限信支架;
3)固楚支架,
c)控制管道振动型式:
1)减振装置:
2卧尼装置
SH/T 3073 -2016
4.3支吊架的结构件应具有足够的胆度和刚度,并应筒单。除选用的标准支而架零部件外,支吊架结构的零部件和还接形式应选行强疫和/或刚度计算。4.4支吊架的问距应满足下列要求:)支的架的问距应小于或等于管道的允许跨距;b)管道「有阀门等集小荷载较人的管道组成件时,应核算支后架间距;c)对有用力脉动的管道,确定支架间距时,应核算管道固有频率,防止管道产牛共振。4.5支吊架的设置宜符台以下规定:a)靠近设备管口宜设置支吊架:b)直接马设备管口相接或靠逅设备管口的公称直径等于或大于150mm的水平安装阀门,应在阀门附近的管道上设置支架;
在靠近阀门等集中荷载处宜设望支吊架e)
弯管租人直径三道分支的附近宜设置支吊架:d)
门、法差,活接头等拆卸管件的附近宜设置支吊:往复式压缩机的进出口管道以及其他有剧烈振动的管道宜单独设置支架:f
刘干复指管系:其是需费做详细成打计算的管系,附拟据计算结果整其支品架的惊置支吊架的设置应妨碍管道工设备的安装和给修h
i)支吊架的设置应使支管连接点函应方和法兰接头处所承受的荷载,控在充许范围内。4.6水数设在支架的有绝热层的管道,应设罩管托:垂食敷设的有绝熟展的管道,在支架处应设胃能保护绝恐层的筋板或支耳等绪钩4.7下列管遵的支吊架不宜采用接型支吊架:a
管内介质温度等」戒高100℃的碳紊钢材质的管道:输送冷冻介质的管道;
需恶进行焊后热处理的管道;
合金钢或不锈钢材质的管道;
非金属衬里的管道;
生产中需要经常拆卸检修的管道:f)
不易焊接施工的管遗和不了与管托、管吊百接辉接的管道。g
4.8支吊架的牛根点设置宜符合下列规定:a)除振动管道外,宜利用建筑物、构筑物的梁柱作为支架的生根点;7
SH/T30732016
b)在对生设备或管道上的牛根件,应在衬里前完成其炼按工作:c)在砖混结构上牛根,应采用预埋生根件的方式,较大的荷载宜在主梁或文柱上生根;支持在地而上的支架,尚荷载较大,特别是弯矩较大或有振动荷载时,应有支架的生根基础t)
管道的支架不得生根在高温介质管道、高压介质管道,低温介质管道和蒸汽管道:f):在钢创设各匕的生根件,应让及牛根点的局部应力利允许荷载,所月垫板应接设备外形成形;)对丁整体热处理的设备需炼按支架垫板时,应作没备熟热处理前完成其煜接工作。4.9支架设让时,应优光选川标准的管卡、管托和管吊等。4.10对于设有影胀节润管道,固定支架,导向支架和限位支架等的设置应符合产品特性及使用愛求!4.11对管道位移有限制时,应选而导向支渠或限位支架,4.12可能产生娠动的管逆应有减振措施。4.13
安个阀叫口放室省宜设置刚性支渠。4.14行复式压缩机进出口管道的支架基础应与建筑物的基础分开。4.15对丁执行机构较平的阀门应根据需要对执行机构设置支架.型式选择和位置确定
5.1刚性支吊架
5.1.1对于管道光垂位移或至直位移很小的部位,宜设置刚性支吊架。5.1.2靠近进山口的管道支架宜选川可调刚性支契。5.1.3判性支吊架应能承受按本规范第7章望算的荷载。5.2弹簧支吊架
5.2.1对丁支币点处有垂位移,丘支币架求裁力随着售道其百位移充许定程度变化的趋方,宜设置可变弹黛支吊梨.
5.2.2可变弹簧支吊架的荷载变化率不宣大于25%,荷载变化率应接公式5.2.2计算。AKs×100%
Je=Fh
++++++++++++
5.2.3而变弹實支吊架的设置应采取防止弹策发生偏移、偏心荷载或避载的帮施++*.-++ (5. 2.2)
5.2.4中联可变弹管支巾架应选用最人元许荷载朴同的弹簧,热位移值应按弹簧的刚度来分配。5.2.5当管道荷载超过-一个可变婵黛支巾渠的最人允许荷载时,可选用两个或两个以上相同型号的川变弹簧并联安装,每个弹簧承受的荷载应按并联遵策数平均分配,5.2.6当管道支的点处乖位移较人或有特殊变求的地方,宜选用恒力弹簧支品架5.2.7选用恒力弹質支币架时,其公称位移量应比计算位移量人20%,月应人了20mm。计算符移量应满足由丁水平位移引起的吊杆长度的增加:5.2.8可变簧支品架利力弹簧支吊架应设有荷裁和行程指示器及位置锁定装置,并应在行程指示器的用内使用:处于锁定位置时,弹簧支架应可承受2倍最大丁作裁荷。5.3固定支架和限位支
5.3.1\管道在支承点处不得有线位移利角变位所,应选用固定支架。5.3.2定支架的设芹应满是管道柔外设计的求,并有利于管道的白然补偿。5.3.3对于复杂管系,在需要提高愁定性K场合,可在造当位置设置固定支架。5.3.4需要承受管道振动或冲击载处前设置固定支架5.3.5管道在支承点处需要限制管道多方问线位移的地方,应选而限位支架5.3.6介质温度等于或人于100℃或得月蒸汽吹扫的进出装置管道,宜在装边界的邻近管架上设宵定支架或限位支恐,定支架或限位支架的位置应与装置外的管道布置综合考虑。5.3.7I型补偿器应设在两固定支渠或勃向限位支架之间,距定支架或轨向限位支架的跑离不宜小S
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