工程名称：神华宁煤集团煤基烯烃项目管廊施工第二标段36″管道胀力弯吊装施工方案
编制：
审核：
批准：
大庆油田建设集团有限责任公司
二零零九年七月二十七日
目录
1 工程概况 (1)
2 编制依据 (2)
3 施工方案 (2)
4 施工准备及技术措施 (3)
5 风险评估及HSE措施 (5)
6 主要施工设备及材料 (7)
1. 工程概况
神华宁煤集团煤基烯烃项目全厂外管廊二标段管廊管道包括36″(φ914*12.7)低低压蒸气管道344米，其中包括胀力弯4个，胀力弯大小分别为：
段轴
段轴段轴
段轴
胀力弯安装位置为：N1段管廊中间层，胀力弯安装高度距管廊自然地面12米。 胀力弯质量分别为：N1段33-35轴7.4吨，N1段41-42轴7.1吨，N1段56-58轴7.4吨，N1段49-50轴7.1吨。
为保证胀力弯安装能够安全顺利的进行，特编制本方案，望相关人员及施工班组能够认真执行。
2. 编制依据
2.1 神华宁煤集团煤基烯烃项目全厂外管廊施工第二标段施工图纸 2.2 SH/T 3515-2003《大型设备吊装工程施工工艺标准》 2.3 SH/T 3536-2002《石油化工工程起重施工规范》 2.4 PR-0000-PMM-460-0005《起重机的安全使用》 2.5 PR-0000-PMM-460-0051《起重和司索安全要求》
3. 施工方案
3.1施工方法及吊车选用
目前管廊钢结构已经安装完毕，且管廊钢结构上管道已经基本上安装完毕，现场施工作业范围有限，根据现场实际情况，拟采用两台吊车进行抬吊安装，一台为65吨汽车吊，另一台为25吨汽车吊，65吨吊车为主吊车，25吨吊车为辅助吊车，吊具选用8吨吊装带，绳卡选用U 型绳卡，每辆吊车配套2根吊装，溜绳选用粗布绳。 3.2施工步骤
(1)先用65吨汽车吊对胀力弯进行翻转、调位，使其适合吊装→(2)按胀力弯吊点布置图(见下图)对管线进行绑扎、固定→(3)试吊、调姿，使胀力弯慢慢起吊至其安装高度→(4)两吊车配合，将胀力弯的1/3部分穿进管廊，将胀力弯放置在管廊管托上→(5)将25吨吊车吊装带跨过管廊钢结构，再将胀力弯的1/3部分穿进管廊→(6)胀力弯
与管道对口、固定，进行管道管托焊接→(7)松钩，吊装完成。
3.3胀力弯吊点布置图
65吨吊点
25吨吊点
两台吊车所承受的负荷比例为：65吨吊车∶25吨吊车=1.5∶1
3.4现场吊车站位图
N1 段 管 廊
25吨吊车最大作业半径(工作幅度)12米，最小起重角度60度，主臂长最长26.55米，最大额定起重4.5t，吊车实际承受吊装荷载3.0t。
65吨吊车最大作业半径(工作幅度)10米，最小起重角度60度，主壁最长24.7米，最大额定起重10.5t，吊车实际承受吊装荷载4.4t。
以上计算结果均以最大的胀力弯计算。
3.5吊装立面图
N1 段 管 廊12m 2m
＞4m
25吨吊车
13.3m
＞55°
N1 段 管 廊
2m
13.3m
10m 65吨吊车
＞49°
4. 施工准备及施工技术要求
4.1吊车进场前，应由机械人员确认其技术性能及其使用状态，合格后方可进场作业。 4.2对现场使用的吊装带及绳卡等吊具、索具进行得复验，不得使用无质量证明书或试验不合格的吊索具，吊装带在使用前应对其外观进行检查，若发现破损，应立即更换。 4.3现场应配备的人员应包括：安装人员6名、吊车操作员2名、指挥员1名、吊装监督员2名、起重工2名、观察员1名。
4.4现场吊车站位地面情况应平整坚实，吊车支腿时，支腿下面应至少垫2根以上的枕木。
4.5胀力弯吊装前应确保胀力弯内的清洁度。
4.6管道的管托架应提前临时固定在管廊上，胀力弯安装前应实际核实胀力弯尺寸，再进行管托的固定。
4.7管道焊接及安装完毕后，应将临时固定在管廊上的管托与管廊钢结构分开，即：按设计要求，管托不应与管廊钢结构直接焊接在一起，只与管道焊接在一起。
4.8胀力弯正式吊装前应先进行试吊，试吊时胀力弯离地200-300mm ，应检查下列内容合格后方可继续。
1)吊钩、吊装带、绳卡等的选用设置及其质量 2)起重机与地面垫木设置情况 3)胀力弯溜绳设置情况
4)确认起重机作业空间范围内的障碍物及其预防措施 5)安全质量保证措施的落实情况
6)起重机械的工作状态是否正常
4.9吊装过程中，辅助吊与主吊车的提升速度应匹配。
4.10吊装作业时，应严格按照该型起重机的起重性能选用作业参数，遵守操作规程，不得违规作业，所使用的起重机应具有“安全检验合格”标志，并处于完好状态。
4.11在吊车正常操作期间，发生异常噪音或设备异常转动时，应立刻停车并将吊车处于非工作状态。同时将该事件整个过程详细记录后，立刻通报管理层。
5.风险评估及HSE措施
5.1吊装作业不得在下列天气情况下进行
风速大于10.8m/s；
雷雨天气了；
能见度低。
5.2吊车操作、指挥等到员的资质必须符合国家有关部门的要求。
5.3吊车操作员必须按操作规程进行操作。
5.4吊装指挥应同有实践经验、技术水平较高、组织能力较强的人担任，吊装指挥应充分了解并严格执行起重施工的各项技术文件的规定。
5.5吊装过程中，吊装作业人员应坚守岗位，并根据指挥者的命令进行作业，任何人不得擅自操作或离开岗位。
5.6起重机作业区域应设置明显的警戒标志。起重机吊臂下及起重机部件旋转范围内不得有人员停留。
5.7吊装过程中应注意，周围是存在可以影响吊装的障碍物，本次吊装过程中，要特别注意吊车是否会与管廊钢结构发生碰撞。
5.8吊车负载后，不宜同时进行两种运动(提升、变幅、回转)
5.9吊装过程中，胀力弯与吊臂之间的安全距离应大于200mm，吊钩与设备及吊臂之间的安全距离应大于100mm，吊装过程中，吊车、胀力弯与周围设施的安全距离应大于200mm，吊钩偏角应小于3度。
5.10风险评估表
6.主要设备及措施用料
主要设备及措施用料
真冰场（溜冰场）建设用PE-RT管材 热胀冷缩变形计算 郑现林 根据管道工程技术规程，PE-RT管道的热胀冷缩变形参考建筑给水硬聚氯乙烯管道CECS41:2004，对于管材的热膨胀系数取为0.07mm/(m·℃)，因此要注意因温差而引起的纵向变形，尤其是温差波动比较大的情况下（真冰场施工环境温度与冷冻后的温度变化比较大）应用管道。 管道因管内水温差和周围环境气温变化而产生的伸缩量，可按下面公式计算： ΔL= 0.07 L·ΔT 式中：ΔL——因温差产生的纵向变形，mm 0.07——HDPE管材的线膨胀系数（mm/m· ℃） L——管线长度，m ΔT——敷设与使用中内外介质的温度差，℃ ΔT =0.65ΔT内+0.1ΔT外 ΔT内——管道内液体的最大变化温差，℃ ΔT外——管道外气温的最大变化温差，℃ 对于冰场应用到的PERT管道，实际施工和冷冻后的环境有较大的温度变化，要非常重视热胀冷缩引起管道变形，试举案例，供参考： 如：某冰场7月份施工，施工时环境温度较高，真冰场每根管道的长度为40米，施工时，施工场地的环境温度为30℃，计划冷冻后载冷剂的温度为—10℃，试算管道的变形量。 ΔT内=40℃（管道内冷冻剂注入前的温度为：30℃-冷冻后的温度-10℃） ΔT外=40℃（施工场地的地表温度约30℃-冷冻后的温度-10℃） ΔT =0.65ΔT内+0.1ΔT外=30℃ L（冰场每根管道的长度）=40m
ΔL= 0.07 L·ΔT=0.07 mm/m· ℃*40m*30℃=84mm 在实际施工中ΔT内、ΔT外，要根据当地的实际温度情况进行测定。因管道变形从高温状态到低温状态后，必然会对管道的接头部位形成很大的拉力，甚至会使支管与主管管道的连接部位出现破损、把主管拉出沟槽等，基于此，应在施工中进行管道伸缩量的补偿（补偿措施：施工时可以有意让管道适度弯曲、与主干管道连接处支管适当拱起等）。 敬请参考！ 2016年6月8日
采暖补偿器计算 该帖被浏览了4176次 | 回复了27次1引言固定支架是暖通空调中经常用到的一种支架，它在系统中起固定和支撑管道的作用，一般由设计人员根据需要设定具体位置，各种规范中规定较少，补偿器用于吸收管道因温度增高引起膨胀造成的长度增大。有“г”型、“Z”型的自然补偿器和方形、套筒、波纹管补偿器等多种形式，设计人设计时依据伸缩量、管径等条件选用。可是现在许多设计人员对此不重视，或漏画，或胡乱对付，位置和数量都没有经过仔细推敲，不甚合理，本文根据笔者经验，总结了一套在室内95/70℃热水采暖系统设计中快速设置固定支架和补偿器的方法，结合示例详述如下，望能起到抛砖引玉的作用。由于成文比较仓促，文中定有许多不足之处，望各位指正。 2设计计算系统中固定支架的设置应在管径计算完毕之后，此时系统管道的布置已经完成，系统每一段的管径已经计算确定，固定支架可以开始布置。 计算管道热伸长量 (1) △ X——管道的热伸长量,mm; t1——热媒温度,℃, t2——管道安装时的温度, ℃,一般按-5℃计算. L——计算管道长度m; ——钢铁的线膨胀系数,mm/m·℃ 按t1=95℃简化得 (2 ) 确定可以不装补偿器和应用“г”型、“Z”型管段自然补偿的管段 对于本文所述系统由固定点起，允许不装补偿器的直管段最大长度民用建筑为33m，工业建筑为42m。（管道伸长量分别为40mm和50mm）。实际设计时一般每段臂长不大于20～30m,不小于2m。在自然补偿两臂顶端设置固定支架。“г”型补偿器一般用于DN150以下管道；最大允许距离与管径关系见表1。“Z”型补偿器可以看做两个“г”型补偿器。 表1 г”型补偿器最大允许距离 补偿器形式敷设方式 管径DN（mm） 25 32 40 50 70 80 100 125 150 г 型 长边最大间距L2（m）15 18 20 24 24 30 30 30 30 短边最小间距L1（m）2 3 4 5 6 6 确定不能进行自然补偿部分管道的热伸长量,并根据计算结果设置补偿器 能进行自然补偿部分管道确定了，其余部分就是应该设置补偿器的部分。计算这部分伸长量，
1管道总传热系数 管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。 1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值 管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式： 1112ln 111ln 22i i n e n w i L L D D D KD D D D a a l l -+轾骣犏琪桫犏=+++犏犏犏臌? （1-1） 式中：K ——总传热系数，W /(m 2·℃)； e D ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层外径的平均值，对于无保温埋地管路可取沥青层外径）； n D ——管道直径，m ； w D ——管道最外层直径，m ； 1α——油流与管壁放热系数，W/(m 2·℃)； 2α——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)； i λ——第i 层相应的导热系数，W/(m·℃)； i D ，1i D +——管道第i 层的外直径，m ，其中1,2,3...i n =； L D ——结蜡后的管径，m 。 为计算总传热系数K ，需分别计算部放热系数1α、自管壁至管道最外径的导 热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数2α。 （1）部放热系数1α的确定 放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用1α与放热准数u N 、自然对流准数r G 和流体物理性质准数r P 间的数学关系式来表示[47]。 在层流状态（Re<2000），当Pr 500Gr 一、热膨胀量的计算 管道安装完毕投入运行时，常因管内介质的温度与安装时环境温度的差异而产生伸缩。 另外，由于管道本身工作温度的高低，也会引起管道的伸缩。实验证明，温度变化而引起 管道长度成比例的变化。管道温度升高，由于膨胀，长度增加；温度下降，则由于收缩， 长度缩短。温度变化1度相应的长度成比例变化量称为管材的线膨胀系数。不同材质的材 料线膨胀系数也不同。碳素钢的线膨胀系数为12×10—6 ／℃，而硬质聚氯乙烯管的线膨胀 系数为80X10—6／℃，约为碳素钢的七倍。 管材受热后的线膨胀量，按下式进行计算： ()L t t L 21-=?α 式中△L ——管道热膨胀伸长量(m)； ——管材的线膨胀系数(1／K)或(1／℃)； t 2——管道运行时的介质温度(℃)； t l ——管道安装时的温度(℃)，安装在地下室或室内时取t 1=—5℃；当室外架空敷 设时，t 1应取冬季采暖室外计算温度； L ——计算管段的长度(m)。 不同材质管材的。值见表2—1。 表2—1不同材质管材的线膨胀系数 在管道工程中，碳素钢管应用最广，其伸长量的计算公式为 ()L t t L 2161012-?=?- 管道材质 线膨胀系数/（×10—6/℃） 管道材质 线膨胀系数/（×10—6/℃） 碳素钢 铸铁 中铬钢 不锈钢 镍钢 奥氏体钢 12 17 纯铜(紫铜) 黄铜 铝 聚氯乙烯 氯乙烯 玻璃 80 10 5 式中12×10—6——常用钢管的线膨胀系数(1／)。 根据式(2—2)制成管道的热伸长量△L表(见表2—2)，由表中可直接查出不同温度下相应管长的热伸长量。 例有一段室内热水采暖碳素钢管道，管长70m，输送热水温度为95℃，试计算此段管道的热伸长量。 解根据钢管的热膨胀伸长量计算式(2—2) △L=12×10—6(t1—t2)L =12×10—6（95+5）×70 = 由已知管长及送水温度，直接查表2—2，也可得管道的热伸长量△L。 如果管道中通过介质的温度低于环境温度，则计算出来的是缩短量。 表2—2水和蒸汽管道的热伸长量△L表(m) 前言 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）； VOD用户端温度180℃，压力0.5MP； 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一） 2、压力损失 2—1 式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa； Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ； g—重力加速度，一般取9.8m/s2； υp—介质的平均比容，m3/kg； λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d—管道直径，已知d=200mm ； L—管道直径段总长度，已知L=505m ； Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36； H1、H2—管道起点和终点的标高，m； 1/Vp=ρp—平均密度，kg/m3； 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头(H2-H1)10/Vp很小，可以忽略不计所以式2—1变为 2—2 热力管道的热膨胀及其补偿 摘要：热力管道输送的介质温度很高，投入运行后，将引起管道的热膨胀，使管壁内或某些焊缝上产生巨大的应力，如果此应力超过了管材或焊缝的强度极限，就会使管道造成破坏。本文就热力管道的热膨胀、热应力、轴向推力的理论分析计算，针对各种补偿器的选用原则和安装要点进行了简述。 关键词：热力管道热膨胀热应力热补偿补偿器预拉伸 1 管道的热膨胀及热应力计算 1.1 管道的热膨胀计算 管段的热膨胀量按下式计算：ΔL=ɑ.L.Δt=2.L.(t2-t1) 式中：ΔL——管段的热膨胀量（mm）；ɑ——管材的线膨胀系数，即温度每升高1℃每米管子的膨胀量（mm/m.℃）；L——管段长度（m）；Δt——计算温差，即管道受热时所升高的温度，它等于管道输送介质的最高工作温度t2与管道安装时的环境温度t1之差（℃）。 对于一般碳钢管ɑ=12×10-4mm/m.℃，则ΔL=0.012.L.Δt。在施工中，为了迅速估算碳钢管道的热膨胀量，可按每米管道在升温100℃时，其膨胀量为1.2mm计算。 1.2 管道的热应力计算 管道受热时所产生的应力的大小可按下式计算： σ=E. ε= E. = ■ E. ■ =E.ɑ.Δt 式中：σ——管道受热时所产生的应力（kg/cm2）； E——管材的弹性模量（kg/cm2）； ε——管道的相对变形量，它等于管道的热膨胀量ΔL（mm）与管道原长L（m）之比，即ε=■常用钢材的弹性模量E=2×10-6（kg/cm2），一般碳钢管的线膨胀系数ɑ=12×10-6（mm/m.℃），则热应力的计算公式可简化为σ=2×106×12×10-6×Δt=24.Δt（kg/cm2）。利用此式，可以很容易地计算出钢管道热膨胀受到限制时产生的热应力。 由此可见，管道受热时所产生的应力的大小，与管子直径及管壁厚度无关。它是由管子材料的弹性模量、线膨胀系数和管道受热时所升高的温度来决定的。在这三个因素中，温差是影响热应力的最主要因素。 1.3 管道的轴向推力计算 管道的轴向推力就是管道在断面上受热时所受到的纵向总压力，其计算公式为：P=σ.F。 第一节 管材的线膨胀及伸缩量的计算 一、热膨胀量的计算 管道安装完毕投入运行时，常因管内介质的温度与安装时环境温度的差异而产生伸缩。另外,由于管道本身工作温度的高低,也会引起管道的伸缩。实验证明,温度变化而引起管道长度成比例的变化。管道温度升高,由于膨胀,长度增加;温度下降，则由于收缩,长度缩短。温度变化１度相应的长度成比例变化量称为管材的线膨胀系数。不同材质的材料线膨胀系数 也不同。碳素钢的线膨胀系数为12×10—6／℃,而硬质聚氯乙烯管的线膨胀系数为80X10— 6／℃,约为碳素钢的七倍。 管材受热后的线膨胀量，按下式进行计算: ()L t t L 21-=?α 式中△L ——管道热膨胀伸长量（m); α——管材的线膨胀系数(1/K)或(1/℃)； ｔ2——管道运行时的介质温度(℃）; t l ——管道安装时的温度(℃),安装在地下室或室内时取t 1=—5℃;当室外架空敷设 时，t 1应取冬季采暖室外计算温度; L ——计算管段的长度(m)。 不同材质管材的。值见表2—1。 表2—1不同材质管材的线膨胀系数 在管道工程中，碳素钢管应用最广，其伸长量的计算公式为 ()L t t L 2161012-?=?- 式中12×１0—6 ——常用钢管的线膨胀系数(１/)。 根据式(2—2）制成管道的热伸长量△L 表(见表2—2)，由表中可直接查出不同温度下相应管长的热伸长量。 例有一段室内热水采暖碳素钢管道，管长70ｍ，输送热水温度为95℃，试计算此段管道的热伸长量。 解根据钢管的热膨胀伸长量计算式（２—2) △Ｌ=１2×10—6 (t 1—t 2)L =12×10—６ （95＋５)×７０ ＝０.084m 由已知管长及送水温度,直接查表２—2，也可得管道的热伸长量△L 。 如果管道中通过介质的温度低于环境温度，则计算出来的是缩短量。 三.管道的热变形计算： 计算公式：X=a*L*△T x 管道膨胀量 a为线膨胀系数，取0.0133mm/m L补偿管线（所需补偿管道固定支座间的距离）长度 △T为温差（介质温度-安装时环境温度） 三.关于轴向型、横向型和角向型补偿器对管系及管架设计的要求 （一）轴向型补偿器 1、安装轴向型补偿器的管段，在管道的盲端、弯头、变截面处，装有截止阀或减压阀的部们及侧支管线进入主管线入口处，都要设置主固定管架。主固定管架要考虑波纹管静压推力及变形弹性力的作用。推力计算公式如下： Fp=100*P*A Fp-补偿器轴向压力推（N）， A-对应于波纹平均直径的有效面积（cm2）， P-此管段管道最高压力（MPa）。 轴向弹性力的计算公式如下： Fx=f*Kx*X FX-补偿器轴向弹性力（N）， KX-补偿器轴向刚度（N/mm）； f-系数，当“预变形”（包括预变形量△X=0）时，f=1/2，否则f=1。 管道除上述部位外，可设置中间固定管架。中间固定管架可不考虑压力推力的作用。 2、在管段的两个固定管架之间，仅能设置一个轴向型补偿器。 3、固定管架和导向管架的分布推荐按下图配置。 补偿器一端应靠近固定管架，若过长则要按第一导向架的设置要求设置导向架，其它导向架的最大间距可按下计算： LGmax-最大导向间距（m）； E-管道材料弹性模量（N/cm2）； i-tp 管道断面惯性矩（cm4）； KX-补偿器轴向刚度（N/mm）， X0-补偿额定位移量（mm）。 当补偿器压缩变形时，符号“+”，拉伸变形时，符合为“-”。当管道壁厚按标准壁厚设计时，LGmax可按有关标准选取。 （二）横向型及角向型补偿器 1、装在管道弯头附近的横向型补偿器，两端各高一导向支座，其中一个宜是平面导向管座，其上、下活动间隙按下式计算： ε-活动间隙（mm）； L-补偿器有效长度（mm）； △Y-管段热膨胀量（mm）； △X-不包括L长度在内的垂直管段的热膨胀量（mm）； 2、角向型补偿器宜两个或三个为一组配套使用，用以吸收管道的横向位移，对Z形和L形管段两个固定管架之间，只允许安装一个横向型补偿器或一组角向型补偿器。此时平面铰链销的轴线必须垂直于弯曲管段形成的平面（万向铰链补偿器不受此限制）。 装有一组铰链补偿器的管段，其平面导向架的间隙ε亦可按上式计算。但是L长度应为两补偿器铰链轴之间的距离，△X是整个垂直管段的热膨胀量。 热补偿计算实例 1．热力管道的热膨胀 管道由于受输送介质及外界环境的影响，会产生热胀冷缩现象。如果管道的热胀冷缩受到约束，管壁会产生巨大的应力，这种应力称为热应力。 热力管道安装时，是在环境温度下安装的。系统运行时，热媒温度高于环境温度，管道便会发生膨胀，管道因热膨胀产生的热伸长量按下式计算： △L =L α(t 2－t 1) (8-4) 式中 △L －管道的热膨胀量，mm ； L －计算管段长度，m ； α－管材的线膨胀系数，mm/m ·℃，钢材的线胀系数通常取α＝ mm/m ·℃； t 2－管道设计计算时的热态计算温度，通常取管内介质的最高温度，℃； t 1－管道设计计算时的冷态计算温度，℃。 2．热力管道的热应力 热力管道受热膨胀后，如能自由伸缩，则管道不致产生热应力，如果管道的伸缩受到约束，管壁就会产生热应力，管壁产生的热应力按下式计算： б＝E ×△L /L ＝E α(t 2－t 1) (8-5) 式中 б——管道的轴向热应力，MPa ， E ——管材的弹性模量，MPa ，钢材的弹性模量E 通常取×105MPa ； 其他符号同式（8-4）。 直线热力管段若两端固定，受热膨胀后，作用在固定点的推力按下式计算： P k =б×A (8-6) 式中 P k ——管子受热膨胀后对固定点的推力，N ； б——管道的轴向热应力，MPa ； A ——管壁的截面积，mm 2； 而() 224d D A -=π （8-7） 式中 D ——管子外径，mm ； d ——管子内径，mm 。 例8-1 某热力管段长100m ，钢材材质为Q235-A 钢，管子规格为D 219×9mm ，管道安装时环境温度为10℃，管内输送介质的最高温度为210℃，试计算管道运行前后的热伸长量；若管道两端固定，求管道的轴向热应力和管道对固定点的推力。 解：（1）计算热伸长量 根据公式（8-4）△L =L α(t 2－t 1) 按给定条件L ＝100m ，t 1＝10℃，t 2＝210℃，线胀系数α按0.012mm/m ·℃； 得 △L ＝100××（210－10）＝240mm （2）计算热应力 根据公式（8-5）б＝E ×△L /L ＝E α(t 2－t 1) 管材的弹性模量E 按×105 MPa ， 得 б＝E α(t 2－t 1)＝×105××10－5（210－10）＝480MPa （3）管子对固定点的推力 根据公式(8-6) P k =б×A 得 P k =б×A ＝480×() 222012194-π=480××7560=×106N管材的线膨胀及伸缩量的计算
蒸汽管道计算实例(DOC)
热力管道的热膨胀及其补偿
管材的线膨胀及伸缩量的计算
管道的热变形计算
热补偿计算实例
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