连续敷设的管道允许跨距L

2.按强度条件计算允许跨距一般工业管道按强度条件计算允许跨距，如表2-2所示，表2-2 按强度条件计算允许跨度序号项目内容1 计算原则管道自重弯曲应力不应超过管材的许用外载弯曲应力值，以保证管道的安全，根据这原则确定管道允许跨距，称为按强度条件计算的管道允许跨距2 计算方法对于连续敷设、均布荷载的水平直管，如图2-1所示，管道（或管架）的最大允许跨距，可按下列公式计算，即tmax1=2.24[]L Wqφσ(2.1)式中，maxL——管道或管架最大允许跨度m，q——管道单位长度计算荷载（N/m），q=管材重+保温重+附加重，如表2-4、表2-5所示。

W——管道截面抗弯截面系数（cm3,）如表15-15（726/709）所示，φ——管道横向焊缝系数，如表2-6所示3.按刚度条件计算允许跨距一般工业管道按刚度条件计算允许跨距，如表2-3所示，表2-3 按刚度条件计算允许跨度表2-4 不保温管道单位长度计算荷载注：表中，不保温管计算荷载为气管体=（管材重+凝结水重）*9.81液管体=（管材重+管内充满水重）*9.81表2-5 保温管道保温结构单位长度重量（续）注：计算依据：1.100~150℃为室外架空热水采暖管道；2.200~300℃为室外架空蒸汽管道；表2-6 管子强度焊缝系数表4-20常用钢材的弹性模量和线膨胀系数钢号Q235A 10 2020g 16Mn16Mng15MnV15MnVg弹性模量/*105（N/mm2）线膨胀系数设计温度20100150表15-15管道计算数据P49表2-16水平管及尽端直管跨距计算序号项目内容1 水平弯管管道允许跨距水平90°弯管两管道（或管架）间的管道展开长度L（图2-2），规定如下1)一般工业管道不应大于连续敷设的水平直管允许跨距的0.73倍2)石化管道为连续敷设的水平直管允许跨距的0.6~0.7倍2 尽端直管管道允许跨距尽端直管两管架间的管道长度L（图2-3），规定如下：1)一般工业管道不应大于连续敷设的水平直管允许跨距的0.81倍2)石化管道为连续敷设的水平直管允许跨距的0.7~0.8倍。

增大管道跨度方法的研究郑彦渊【摘要】在管道设计过程中,经常遇到管道跨距无法满足跨度要求,需要通过管道自身的加强来增加管道跨距的情况.文中根据决定管道跨度的强度条件和刚度条件计算公式,简要分析了影响管道跨度的因素.在此基础上,对工程中常用的3种增大管道跨度的方法(加大管径、壁厚,加强板,拱形管)做了简要的分析,并对3种方法的优缺点做了比较.最后,通过工程实例的计算分析,验证了整个选择过程,为解决工程实际问题提供了思路.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P8-10)【关键词】管道跨距;加强板;拱形管道【作者】郑彦渊【作者单位】浙江工程设计有限公司,浙江杭州310002【正文语种】中文【中图分类】TU996在管道设计过程中，在一些特殊的环境下，如跨越河流、道路、排洪沟，因受现场条件所限，或是出于节约投资的考虑，无法通过管架布置来满足管道跨度要求，这时就必须加大管道的跨距，以满足跨越时的要求。

对于连续敷设、均布荷载的水平直管，确定水平直管的允许跨距时，所考虑的荷载主要为：重力荷载(包括管道、介质和保温层所受重力)以及内压力[1]。

为保证安全，支吊架最大允许的跨距应同时满足管道强度和刚度两个条件。

强度条件是控制管道自重弯曲应力不超过设计温度条件下材料许用应力的一半。

刚度条件是限制管道自重产生的弯曲[2]。

管道最大跨距计算公式见式(1)、式(2)。

按强度条件:按刚度条件(装置外):式中:Lmax为管道最大允许跨距，m;W为管道截面系数，mm3；[σ]t为设计温度下管材许用应力，MPa；q为管道单位长度计算载荷，N/m；Et为设计温度下管材的弹性模量，MPa；I为管道截面二次矩，mm4。

从式(1)、式(2)可以看出：管道最大跨距与管材的许用应力、弹性模量、管道的截面系数、截面二次矩成正比，与管道单位长度计算荷载成反比。

而对某一确定的管道而言，受其输送介质的限制，管材的物性参数(弹性模量、许用应力)是确定的，故要增大管道的跨度就只能通过增大管道的截面系数、截面二次矩或减小管道单位长度计算荷载来实现。

可按图中的壁厚修正系数进行修正，但壁厚变化对不保温管道的基本跨距值影响不大，故一般情况下（减
薄量不超过管壁厚度的 30%）可不作壁厚修正。 例题：一装置外不保温气体管道，公称管径为 DN100(Ф114×4)，设计温度 100℃，管壁腐蚀裕量
取 1.5mm(0.15cm)，试确定其基本跨距。 1. 由图 2.2.1-1 中的装置外气体管道曲线查出不考虑管壁减薄影响的基本跨距为 L0*=11.7m； 2. 计算腐蚀裕量的壁厚修正系数
C1 4 t' / t 4 (0.4 0.15) / 0.4 0.89
制成用于各种保温和不保温管道的基本跨距曲线。这些曲线对常用管道规格（t/D≤0.1）的基本跨距值， 误差不超过±10%。 2.2.1 装置内及装置外的不保温管道
不保温管道的基本跨距一般均受刚度条件控制，对设计温度≤350℃的碳钢、低合金钢及不锈钢管 道可按图 2.2.1-1 查取基本跨距值。图中曲线按装置外的气体管道和液体管道及装置内的气体管道和液 体管道分别绘出。基本跨距按管子公称壁厚确定，若由于管壁需考虑较大的腐蚀裕量或其他减薄量时，
[σ]t—管材在设计温度下的额定允许应力，N/cm2； qo—每米管道的重力（包括管子、隔热层、物料重量及其他垂直均布持续载荷），N/m。
2.1.3 在刚度和强度条件计算的跨距值中，取较小者为该管道之基本跨距（L0 或 L0*）。 2.2 图表法
根据本规定基本跨距所需满足的最低刚度条件和强度条件，对计算公式作必要的工程简化处理，绘
2.1.2 强度条件 根据不降低管道承受内压能力的原则，规定装置内外的管道一律取其重量载荷（包括其他持续载荷）
在管壁中引起的一次轴向应力不超过额定允许应力的二分之一，管道跨距应为：
L02 (L02* ) 0.2

mm
kg/m kg/m
kg/m
m
kg/m
m
kg/m
m
50 60.3 3.2 4.51 2.28 6.79 6.25 4.0 5.55 2.15 7.70 6.34 5.6 7.55 1.89 9.45 6.42
(65) 76.1 4.5 7.95 3.54 11.48 7.07 5.0 8.77 3.43 12.20 7.11 7.1 12.08 3.01 15.09 7.21
P &Lo
图 2.2.5 有集中载荷的水平直管的最大允许跨距
SESA 0201-2002
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2.3 管道的基本跨距 2.3.1 编制的原始数据
本标准所列管道的基本跨距，按下列数据计算确定： a) 操作温度 T，一般取 250 ℃； b) 管材，一般为 20 号钢； c) 许用应力[σ250 ℃]，在壁厚不大于 16 mm 时，一般取 110 MPa；在壁厚为 17 mm～40 mm 时，[σ250 ℃]一般取 104 MPa； d) 弹性模数 E250 ℃，一般取 1.864×105 MPa。 2.3.2 管道的基本跨距 2.3.2.1 无缝钢管不保温管道允许跨距见表 2.3.2.1。 2.3.2.2 LG 级大直径焊接钢管不保温管道允许跨距见表 2.3.2.2。 2.3.2.3 STD 级大直径焊接钢管不保温管道允许跨距见表 2.3.2.3。 2.3.2.4 XS 级大直径焊接钢管不保温管道允许跨距见表 2.3.2.4。 2.3.2.5 SCH20 无缝钢管保温管道允许跨距见表 2.3.2.5。 2.3.2.6 SCH40 无缝钢管保温管道允许跨距见表 2.3.2.6。 2.3.2.7 SCH80 无缝钢管保温管道允许跨距见表 2.3.2.7。 2.3.2.8 LG 级大直径焊接钢管保温管道允许跨距见表 2.3.2.8。 2.3.2.9 STD 级大直径焊接钢管保温管道允许跨距见表 2.3.2.9。 2.3.2.10 XS 级大直径焊接钢管保温管道允许跨距见表 2.3.2.10。