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管道与储罐强度（思考题）引言1、解释“强度”一词的含义。
2、怎样理解应变，正应变、剪应变的含义是什么？3、试举出几个管材机械性能参数的例子。
4、管壁中的一点的应力状态？5、怎样进行管道的强度设计。
第一章1、埋地管道的设计中怎样进行载荷分类，为什么需要载荷分类。
2、怎样推导薄壁管道的环向应力公式？3、管道的环向应力计算公式有哪两种，适用条件，常用的是那种，写出其表达式。
4、为什么取设计系数，怎样选取输油管道的设计系数? 怎样选取输气管道的设计系数。
5、为什么划分输气管道的地区等级，怎样划分？6、什么是管道的规定最低屈服强度，举出几种强度级别管道钢的规定最低屈服极限，并说明其国际单位制和英制的数值换算关系。
7、管道产生轴向应力或变形的原因是什么？怎样计算埋地直管段中的轴向应力？8、埋地管道中的固定支墩的作用是什么？从哪几个方面进行固定支墩的设计计算？9、怎样计算管道对固定支墩的推力？10、管道中弯曲应力与弯曲曲率的关系怎样？11、怎样计算管道下沉段的弯曲应力？12、什么是弯管的特征系数和柔性系数？13、怎样进行管道三通的补强设计？14、分析管道中一点的应力状态，说明每个应力分量产生的原因。
15、怎样进行管道中组合应力校核？16、埋地管道产生轴向屈曲的主要原因是什么？17、陆上埋地管道的稳定性验算时的安全系数一般取多少?18、什么极限状态的定义？什么是失效概率的定义？在干涉理论中怎样计算失效概率？19、什么是分项安全系数？举例说明典型的分项安全系数设计方程。
20、简述在管道设计中考虑的极限状态。
第二章1、地上管道的支承形式？2、怎样在管道系统中设置固定支架和活动支架？3、你能举出几种长输管道的跨越形式？4、地上管道的垂直载荷有哪些？5、地上管道的水平载荷是什么原因产生的？6、地上管道的轴向载荷有哪些？7、地上管道的跨度设计采用什么理论，需要考虑哪些条件？8、地上管道跨度设计的刚度条件中的位移限制值一般取多大？9、平面管道分析采用什么方法？各有什么特点？10、地上管道热应力补偿的几种方式？11、写出地上管道热应力补偿弯曲管段的简易校核的公式。
管道部分第一章地下管道一、概述埋地管道的敷设程序①开挖管沟②管段组焊③试压检验④管沟回填二、管道载荷及受力分析1、载荷分类永久载荷、可变载荷、偶然载荷2、薄壁环向应力和轴向应力=2??????=4??3、厚壁管道的应力分析从图中的应力分布曲线可看出，内压引起厚壁圆筒的径向应力和环向应力沿壁厚均是变化的，且两向应力的最大值均在内壁面处，而轴向应力在横截面上则为一个常数三、许用应力与壁厚设计1、管道许用应力计算公式[σ]=K φ??K ——强度设计系数Ф——焊缝系数?——钢管的最低屈服强度2、管道壁厚设计输油管道直管段壁厚设计公式输气管道直管段壁厚设计公式t——温度折减系数注:实际使用壁厚需要加上腐蚀余量3、管材选择目前用于长输管道的钢管主要有无缝钢管和焊缝钢管两种。
(焊缝钢管是发展的主要趋势)焊缝钢管主要有直缝埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管两大类型:直缝埋弧焊钢管与螺旋缝埋弧焊钢管相比具有焊缝短、成型精度高、残余应力小、错边量小等特点,但受力状况不如螺旋缝埋弧焊钢管好四、地下管道轴向应力与变形1、轴向应力-热应力热应力：与A、L无关，仅与管材、温度、约束条件相关。
2、环向应力的泊松效应注：注意正负号（受拉为正，受压为负）3、埋地管道不同约束情况下的应力分析三种不同的热变形：嵌固段、过渡段、自由段过渡段管道单位长度上的摩擦阻力：平衡条件：fl=???∵∴即出/入土段伸缩变形量为同样长度管段自由伸缩量的一半。
注：自由段长度较短，产生的热变形量可以由垫片等一些设施吸收，而过渡段较长，产生的热变形量则需要固定支墩来吸收。
五、固定支墩的设计计算1、作用和位置把过渡段长度缩减为0的措施。
2、固定支墩的受力平衡推力P与摩擦力f（土壤对支墩抗力T）平衡。
注：上式用于支墩和土壤无相对滑移的情况支墩抗滑移校核条件：T>KΦP3、土压力种类：注：上式用于支墩和土壤有相对滑移的情况4、支墩的倾覆校核5、地耐压校核支墩前边缘对地基的压力最大，以表示，后边缘压力最小，以???表示校核条件：六、管道弯曲应力1、简单弯曲情况下的管道弯曲应力计算（嵌固）管壁外层纤维引起的轴向拉力：2、存在相对位移时的弯曲应力计算如果管道曲率很大（>125），那么???=4??，这时弯曲管道由于内压和温差引起的轴向应力恰好与直线管道相同。
储罐进料管设置原则1.引言1.1 概述概述部分的内容可以着重介绍储罐进料管设置原则的背景和重要性，以下是一个示例：在化工和工业生产过程中，储罐是起着存储和输送物质的重要作用。
储罐进料管的设置原则对于保证生产过程的安全性、有效性和经济性起着至关重要的作用。
储罐进料管的合理设置可以确保物料的顺利进料，避免漏料、溢料和事故发生，以及提高生产效率。
然而，储罐进料管的设置并不是一项简单的任务。
它需要考虑多种因素，如物料的性质、储罐的容量、储罐的位置、流量要求以及安全标准等。
在设置储罐进料管时，需要根据具体的工艺要求和安全规范，结合经验和技术知识，合理选择管道直径、管线材质、阀门类型、管道布置方式等。
本文将从储罐进料管设置原则的要点着手，深入探讨各个方面的考虑因素，并提供一些建议和指导。
通过详细的分析和论证，希望能够为相关从业人员在实际工程中的决策和操作提供有益的参考。
同时，文章还将对未来的发展趋势和研究方向进行展望，以为进一步的研究和实践提供借鉴。
通过本文的阅读，读者将能够了解储罐进料管设置原则的基本概念和重要性，了解需要考虑的因素，并从中获得启示和指导。
同时，对于相关领域的从业人员和研究人员，本文也将为他们的实际操作和未来研究提供一定的借鉴和参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:文章结构的设立是为了使读者能够清晰地了解整个文章的组织和逻辑关系。
本文将按照以下结构进行阐述:1. 引言部分：介绍文章的研究背景和重要性，说明撰写本文的目的和意义。
2. 正文部分：详细阐述储罐进料管设置的原则要点。
2.1 储罐进料管设置原则要点1：在这一节中，将介绍第一个原则要点的内容，并给出详细的解释和说明。
可能包括选择进料管材料、确定进料管位置和数量等内容。
2.2 储罐进料管设置原则要点2：这一节将进一步介绍第二个原则要点的内容，同样给出详细的解释和说明。
可能包括进料管尺寸的选择、进料管和储罐之间的连接方式等内容。
地下储罐池沉降与内外管道连接范本地下储罐池沉降与内外管道连接是一个重要的工程问题，合理的连接设计能够有效预防沉降对管道的影响，保证其正常运行。
下面将以具体案例为例，探讨地下储罐池沉降与内外管道连接的范本。
案例描述：某市规划建设了一个地下储罐池，用于存储化工原料。
该储罐池位于市中心地区，周围布满了各类管道，包括给排水管道、燃气管道等。
由于地质条件不稳定，存在沉降风险，因此需要进行合理的连接设计。
一、连接设计原则1. 汇集排放：内外管道应进行合理的布置和连接，保证汇集和排放的顺畅。
在设计时要考虑各类管道的布置和连接方式，避免管道交叉，保证各个管道之间的流通畅通。
2. 弹性连接：由于地下储罐池可能会发生沉降，内外管道连接的设计应考虑到沉降的影响。
采用弹性连接件，如伸缩节、补偿器等，能够吸收沉降引起的变形，减少对管道的影响。
3. 安全稳固：连接设计应保证管道牢固连接，能够承受各类荷载和外力的作用。
采用可靠的连接方式和材料，如螺栓连接和焊接，以确保连接的安全性和稳定性。
二、连接设计实施1. 内外管道布置：根据储罐池和周围管道的位置，进行合理布置。
将内外管道尽量保持在同一平面上，避免交叉和纠缠，保证流通畅通。
2. 埋设深度：根据地下储罐池和管道的要求，确定嵌设深度。
在确定深度时，需要考虑地下储罐池的沉降和管道的稳定性，以确保连接的安全性和稳定性。
3. 弹性连接件：根据储罐池沉降的预测值，选择合适的弹性连接件。
根据实际情况，可以采用伸缩节、补偿器等弹性连接件，将其安装在连接点上，以吸收沉降引起的变形。
4. 连接方式：内外管道连接可以采用螺栓连接或焊接连接。
当沉降较大时，建议采用焊接连接，以确保连接的稳定性。
5. 材料选型：连接件的材料选用应根据实际情况进行选择。
对于螺栓连接，可以采用高强度钢材料，如Q235，保证连接的强度和稳定性。
对于焊接连接，可以选择进口高强度焊材。
总结：地下储罐池沉降与内外管道连接是一个复杂的工程问题。
管道及储罐强度设计题⽬整合管道及储罐强度设计（第⼆次）改动的地⽅:简答题第三题，计算题第⼀题，计算题第⼗⼀题名词解释1.⼯作压⼒在正常操作条件下，容器可能达到的最⾼压⼒2．材料强度是指载荷作⽤下材料抵抗永久变形和断裂的能⼒。
屈服点和抗拉强度是钢材常⽤的强度判据。
3．储罐的⼩呼吸罐内储液(油品)在没有收、发作业静⽌储存情况下，随着环境⽓温、压⼒在⼀天内昼夜周期变化，罐内⽓相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸⽓(油⽓)浓度和蒸⽓压⼒也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸⽓(油⽓)和吸⼊空⽓的过程叫做储罐的⼩呼吸4.⾃限性局部屈服或⼩量塑性变形就可以使变形连续条件得到局部或全部的满⾜，塑性变形不再继续发展并以此缓解以致完全消除产⽣这种应⼒的原因。
5．⽆⼒矩理论(薄膜理论)假定壁厚与直径相⽐⼩得多，壳壁象薄膜⼀样，只能承受拉(压)应⼒弯曲内⼒的影响，⽽不能承受弯矩和弯曲应⼒，或者说，忽略这样计算得到的应⼒，称薄膜应⼒。
6．壳体中⾯壳体厚度中点构成的曲⾯，中⾯与壳体内外表⾯等距离。
7．安全系数考虑到材料性能、载荷条件、设计⽅法、加⼯制造和操作等⽅⾯的不确定因素⽽确定的质量保证系数。
8．容器最⼩壁厚由刚度条件确定，且不包括腐蚀裕量的最⼩必须厚度。
(1)对碳素钢、低合⾦钢制容器：(2)对⾼合⾦钢制容器：不⼩于2mm(3)对封头：9.⼀次应⼒⼀次应⼒:由于压⼒和其他机械荷载所引起与内⼒、内⼒矩平衡所产⽣的，法向或切向应⼒，随外⼒荷载的增加⽽增加。
10.储罐的⼩呼吸损耗罐内储液(油品)在没有收、发作业静⽌储存情况下，随着环境⽓温、压⼒在⼀天内昼夜周期变化，罐内⽓相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸⽓(油⽓)浓度和蒸⽓压⼒也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸⽓(油⽓)和吸⼊空⽓的过程所造成的储液(油品)损耗称作储罐⼩呼吸损耗11耦联振动周期和波⾯晃动周期耦联振动周期：罐内液体和储罐结合在⼀起的第⼀振动周期。
波⾯晃动周期：罐内储液的晃动⼀次的时间12压⼒容器⼯艺设计⼯艺设计1.根据原始参数和⼯艺要求选择容器形式，要求能够完成⽣产任务、有较好的经济效益;2.通过⼯艺计算确定主要尺⼨。
《油罐及管道强度设计》课程综合复习资料一、单选题1．“管道和储罐的失效判据具有通用性，也就是说任一判据都可以适用于任意场合。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B2．“管道和储罐设计应遵循“先爆后漏”原则而不是“未爆先漏”原则。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B3．“基于应变的设计方法是一种先进的设计方法，适用于一切管道任意工况的设计。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：A4．“高风险地区的管道设计时应具有更高的可靠度，实际设计时采用更大的安全系数。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B5．“无力矩理论微元平衡方程中的曲率半径一定是正值。
”这种说法（）。
A．正确B．错误答案：B6．下列说法中（）是正确的。
A．浮船的稳定性校核仅包括浮船的侧向稳定性校核和截面稳定性校核两部分B．根据“浮顶处于漂浮状态时，下表面应与储液全面接触”设计单盘板安装高度时，只要单盘板安装位置不超过其上限位置C max即可C．在计算浮顶积水时的抗沉性时，只要满足浮船的下沉深度不超过外边缘板高度，且留有一定裕量即可答案：C7．进行下节点强度校核时，下节点处的计算应力不宜超过（）。
A．2σsB．σsC．0.9σsD．[σ]答案：C8．圆柱形储罐罐壁下节点处的环向应力为（）。
A．接近于零B．C．约等于该处的弯曲应力D．约等于该处的剪切应力答案：A9．Π型补偿器可采用（）的办法来提高其补偿能力。
A．预先拉伸或预先压缩B．预先弯曲答案：A10．下列（）补偿器补偿能力最大。
A．L形补偿器B．Π型补偿器C．波纹管式补偿器D．球形补偿器答案：B11．下列（）补偿器可用于大压力的油气管道。
A．L形补偿器B．Π型补偿器C．波纹管式补偿器D．球形补偿器答案：B12．储罐和管道的连接一般使用（）补偿器。
A ．L 形补偿器 B ．Π型补偿器 C ．波纹管式补偿器 D ．球形补偿器 答案：C13．当[]cr P P >时，将式cr[]PP 按（）方法取整之后得到的的数值即为需要设置的中间抗风圈的数量。
《管道及储罐强度设计》课程设计题目 40m3埋地卧式油罐图所在院（系）石油工程学院专业班级储运1102 学号 201104060229 学生姓名韩珂指导教师姚培芬完成时间 2012年07月10日目录1绪论 (3)1.1 金属油罐设计的基本知识 (3)1.1.1金属油罐的发展趋势 (3)1.1.2对金属油罐的基本要求 (3)1.2 金属油罐的分类 (4)1.2.1地上钢油罐 (4)1.2.2地下油罐 (4)1.3 课题意义 (4)2埋地卧式油罐课程设指导书计 (5)2.1 设计说明书 (5)2.1.1适用范围 (5)2.1.2设计、制造遵循的主要标准规范 (5)2.1.3主要设计内容 (5)2.1.3.1 油罐供油系统流程图 (5)2.1.3.2 40 m3埋地卧式油罐加工制造图，基本参数和尺寸 (6)2.1.4安全 (6)2.1.5设计遵循参照的主要规范 (6)2.1.6设计范围 (6)2.1.7防腐 (7)2.1.8油罐接管 (7)2.1.9油罐容积的确定 (7)2.1.10其它 (7)3课程设计计算书 (9)3.1设计的基本参数 (9)3.2壳体壁厚计算 (9)3.2.1 筒体壁厚计算 (9)3.2.2 封头壁厚计算 (9)3.3鞍座的选择计算 (9)3.3.1 罐体重Q1 (9)3.3.2 燃料油重Q2 (10)3.3.3 储罐的总重Q=Q1＋Q2 (10)3.4鞍座作用下筒体应力计算 (10)3.4.1 筒体轴向弯矩计算 (10)3.4.2 筒体轴向应力计算 (11)3.4.3 筒体周向应力计算 (11)3.5抗浮验算 (13)参考文献 (14)1绪论1.1 金属油罐设计的基本知识1.1.1金属油罐的发展趋势近一、二十年来，油罐的设计与施工技术都较过去有了更快的发展。
从世界范围来讲，这一状况与前一时期国际上的能源危机有关。
由于能源危机，近若干年来许多工业化的、靠进口原油的国家都增加了原油的储备量，这就迫使这些国家不得不建造更多更大的油罐。
1、载荷的分类。
1）.永久荷载2)。
可变荷载3）。
偶然荷载2、厚壁管道和薄壁管道的选择。
(如果D/〈20则按厚壁管考虑,油气管道多用薄壁管道考虑。
）3、管道许用应力的计算。
=K(K、强度设计系数。
、焊缝系数钢管的最低屈服强度。
）4、地下管道产生轴向应力的原因：1）温度变化2）环向应力的泊松效应。
5、支墩受力平衡的校核条件：T K P（K安全系数P管道作用在支墩上的推力T支墩受到的土壤阻力)6、当时弯管在内压作用下环向应力最小，当时弯管在内压作用下环向应力的最大。
在弯曲的外缘为轴向拉应力，而在弯曲的内缘为轴向压应力。
7、什么是简单管道弯曲，弹性管道弯曲的最小半径：指埋在土壤中的管道相对于土壤既不能做轴向移动也不能做横向移动.=8、弯管和直管的应力有什么区别壁厚有什么区别：1）弯管应力分布式不均匀的，最大应力一般高于直管的最大应力。
2）弯管和直管一样，内环向应力的决定壁厚再用轴向应力校核.9、管道的跨度计算,何种情况用刚度计算，何种情况用强度计算：对于输油和输气管道用强度条件决定跨度即可，对于蒸汽管道和其他对挠度有特殊限制要求的管道，应同时按强度条件和刚度条件计算跨度选数值较小者。
10、应力增强系数：指弯管在弯矩作用下的最大弯曲应力和直管受同样弯矩是的最大弯曲应力的比之。
11、埋地管道在地下所处的位置：一般情况下管顶覆土厚度1~1。
2m,热油管道深取1.2m穿越铁路和公路时管顶距铁轨底不小于1。
3m,距公路不小于1m。
12、固定支墩的的作用：可视为把过渡段缩减至零的措施，作用是限制管道的热伸长量。
13：管道补强的规定1:在主管上直接开孔焊接支管：当支管外径小于0。
5倍主管外径时，可采用补强圈进行局部补强，也可增加主管和支管壁厚进行整体补强。
2：当相邻两支管中心线的间距小于两支管开孔直径之和，但大于或等于两支管直径之和的三分之二时，应进行联合补强或增大主管管壁厚度.当进行联合补强时，支管中心线之间的补强面积不得小于两开孔所需总补强面积的二分之一.当相邻两支管中心线的间距小于两支管直径之和的三分之二时，不得开孔。
2008~2009第二学期《管道与储罐强度》习题答案（1~8周）第一次作业：1、已知管道外径φ1016，管材X70，设计压力10MPa ，试计算1-4类地区管道壁厚。
解：输气管道直管段管壁厚度计算公式为：2s PDFtδσ=Φ式中：δ——钢管设计壁厚，mm ；P ——设计压力，MPa ； D ——钢管外径，mm ；s σ——钢管的最低屈服强度，MPa ；F ——强度设计系数；φ——焊缝系数，取φ=1.0；t ——温度折减系数，取t=1.0。
X70管材的规定最低屈服极限s σ=485MPa ，各类地区管道的设计系数和壁厚计算如下：一级地区：F ＝0.72，10101614.5524850.72 1.0 1.0mm δ⨯==⨯⨯⨯⨯二级地区：F ＝0.6， 10101617.4624850.6 1.0 1.0mm δ⨯==⨯⨯⨯⨯三级地区：F ＝0.5， 10101620.9524850.5 1.0 1.0mm δ⨯==⨯⨯⨯⨯四级地区：F ＝0.4， 10101626.1924850.4 1.0 1.0mm δ⨯==⨯⨯⨯⨯2、管道外径φ1016mm ，壁厚20mm ，内压15MPa ，温度变化65℃，管材的弹性模量E ＝210GPa ，泊松系数ν0.3，线膨胀系数α＝1.2⨯10-5，计算管道中的轴向应力。
解：管道的轴向应力由泊松效应和温度变化产生，泊松效应的应力分量为2ap PDσνδ=式中：δ——钢管设计壁厚，mm ；P ——内压，MPa ；ν——泊松系数，取0.3； D ——管道外径，mm 。
代入已知数据，得1510160.3114.3()220ap MPa σ⨯=⨯=⨯热应力分量为：at E t σα=-∆式中，E ——管材的弹性模量， 取210GPa ；α——线膨胀系数，取1.2⨯10-5。
Δt ——温度变化，℃。
代入已知数据，得3521010 1.21065163.8()at MPa σ-=-⨯⨯⨯⨯=-总的轴向应力为：114.3163.849.5()a ap at MPa σσσ=+=-=-第二次作业：1、Ф1016ⅹ20mm 管道，材质X70，设计内压10MPa ，温差ΔT=65℃。
