HG／T 20645.5-2022标准规范下载简介

HG／T 20645.5-2022 化工装置管道机械设计规定 设计技术规定.pdf

附录G管系简化计算实例

G. 0. 2设计要求

校核该管道柔性是否充分，是否需要做详细柔性分析和应力计算。 G. 0. 3 计算过程:

通过简化计算，该管系柔性充分洞庭路9、10号楼保温施工方案，不需要做详细柔性分析和应力计算。

H.0.1单悬臂架的计算实例见图H.0.1:

H.0.1单悬臂架的计算实例见图H.0.1

H.0.1单悬臂架的计算实例见图H.0.1

对于图（c）、（d），Wy、Wz分别由Wxl、Wz代替： Wm=2n B W, = 2W,

(b) 图H.0.1单悬臂架

PL+PL ≤[o] PwW. W.

表H.0.2单槽钢悬臂梁的整体稳定系数

H.0.3焊缝强度校核

t= t+t +t? ≤[t]

ha(a² +3H°) 63

1.0.1三角架（图1.0.1）端部（管道位于横梁与斜撑的交点）受力的计算实例见图1.0.1

1.0.1三角架（图1.0.1）端部（管道位于横梁与斜撑的交点）受力的计算实例见图1.0.1：

式中： A——斜撑的截面积，mm²; P,——作用于支架梁的垂直荷载，N； 232

N, = Py tga N,+ M ≤[o]

2=L≤120 Lo : COSα

Pz——作用于支架梁的水平荷载，N； N,——横梁承受的轴向力，N； N,——斜撑承受的轴向压力，N； [o]—支架梁在设计温度下的许用应力，MPa; g 横梁截面的应力，MPa; 横梁与斜撑的夹角，（°）； 斜撑轴心受压时的稳定系数，查表I.0.1。

表1.0.1压杆稳定系数

注：中间值按插入法计算

I.0.2三角架中间受力的计算实例见图1.0.2

图1.0.2中间受力三角架

AW,W. 5P, N,=1 16tgα M, = 3P,L 16

N,≤[0] 0, =. PA 5P, N, = sinQ

J.0.1T型钢柱架计算实例见图J.0.1

件3强度按悬臂梁计算，以Lo代L 2件1强度按式（J.0.1）进行计算：

1件3强度按悬臂梁计算，以Lo代L。 2件1强度按式（J.0.1）进行计算：

附录JT型钢柱架的计算

附录JT型钢柱架的计算

图J.0.1T型钢柱架

K.0.1梁上生根多管支架的计算实例见图K.0.1：

附录K梁上生根多管支架白

1件1强度按下列公式进行计算：

图K.0.1梁上生根的多管支架

2件2强度按下列公式进行计算： A、B两点反力取较大一侧为准计算。设A点较大，即取Rm、R.:

A,cosα W.sinα

L.0.1门型框架计算实例见图L.0.1

图L.0.1门型框架

2件1强度按下式进行计算：

M值取M与M中较大者。 3件2强度计算按下式：

Mi<[0] T= W.

M.0.1支腿类承重管架主要有三类： 1 垂直管道管的水平支腿（见图M.0.2）； 2平管与弯管的垂直支腿（见图M.0.3）； 3垂直管道管L型支腿（见图M.0.4）。 M.0.2垂直管道管的水平支腿计算实例见图（M.0.2）

M.0.1支腿类承重管架主要有三类： 垂直管道管的水平支腿（见图M.0.2）； 2平管与弯管的垂直支腿（见图M.0.3）； 3垂直管道管L型支腿（见图M.0.4）。 M.0.2垂直管道管的水平支腿计算实例见图（M.0.2）

W一托架抗弯断面系数，mm； L一管道与支点的距离，mm； P——垂直作用于支架轴向的水平荷载，N； P一—平行于管子轴向施加于托架的总荷载（即管道的垂直荷载），N； P一作用于支架与水平管道轴向相垂直的水平荷载，N； [o]管道在设计温度下的许用应力，MPa;

图M.0.2垂直管道管的水平支腿

M.0.3平管与弯管的垂直支腿计算实例见图M.0.3

管式托架的高度，mm； W托架抗弯断面系数，mm²； A一一托架截面面积，mm²； P垂直作用于支架轴向的水平荷载，N； P,一—平行于管子轴向施加于托架的总荷载（即管道的垂直荷载），N; P—作用于支架与水平管道轴向相垂直的水平荷载，N； [o]——管道在设计温度下的许用应力，MPa; 型钢轴心受压时的稳定系数，查表1.0.1。

图M.0.3平管与弯管的垂直支腿

M.0.4垂直管道管L型支腿计算实例见图M.0.4

4垂直管道管L型支腿

/(PL + P,L2) +(PL) +(PL)2 a= ≤[o] M

式中： W托架抗弯断面系数，mm； P,一—作用于支架点的总荷载（即管道的垂直荷载），N； L、Lz——L型管架梁的尺寸，mm; P、P一一作用于支架点的水平荷载，N;； [o]——管道在设计温度下的许用应力，MPa; ,—L型管架的组合应力，MPa。

W托架抗弯断面系数，mm²； P,一—作用于支架点的总荷载（即管道的垂直荷载），N； L、L,——L型管架梁的尺寸，mm; P、P一作用于支架点的水平荷载，N； [o]——管道在设计温度下的许用应力，MPa; C.—L型管架的组合应力，MPa。

N.0.1水平管道焊接管托计算实例见图N.

附录N水平管道焊接管托的计算

图N.0.1水平管道焊接管托

3肋板与底板间焊缝强度

式中： t"焊缝计算应力，MPa; []"——焊缝许用应力，MPa; P一—作用于支架点轴向荷载，N； h——焊缝高度，mm； 焊缝高度，mm。

1.43P 9H? + 0.25 ≤[] (N.0.1) L,h, V(, + 61.)2

式中： t"——焊缝计算应力，MPa; []"——焊缝许用应力，MPa; P——作用于支架点轴向荷载，N; h—焊缝高度，mm; h 焊缝高度，mm。

为便于在执行本规定条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均这样做的用词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。 规定中指定应按其他有关标准、规定执行时的写法为：“应符合……的规定”或“应按…·执行”

为便于在执行本规定条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均这样做的用词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。 规定中指定应按其他有关标准、规定执行时的写法为：“应符合…·的规定”或“应按执行”

［1］《中国地震动参数区划图》GB18306 ［2］《混凝土结构设计规范（2015年版）》GB50010 【3】《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T12777 【4］《变力弹簧支吊架》HG/T20644 ［5］《管架标准图》HG/T21629 ［6］《恒力弹簧支吊架》NB/T47038 ［7］《可变弹簧支吊架》NB/T47039 「81《旋转补偿器》JB/T12936

中华人民共和国化工行业标准

化工装置管道机械设计规定

HG/T 20645.5—2022

管系柔性分析和应力计算规定 （252） 2.1分析计算方法 （252） 2.2分析计算要求 （252） 管道系统动力问题的等效静力分析规定 :（253) 3.1管道系统动态荷载的分类 （253） 3.2分析方法 （253） 非金属管道柔性分析和应力计算规定 (254) 4.1壁厚计算方法 ·（254） 4.2柔性分析方法 （254） 管架设计技术规定 (255) 5.3管架设置 ：（255） 5.4管架选用 ：（255） 5.7 管道基本跨距 （255） 管架生根规定 (256) 6.1管架生根位置及常用结构型式 :（256) 6.2管架生根件的技术规定 （256) 粘滞阻尼器的选用规定 (257) 8.1技术要求 ：（257） 8.2管道粘滞阻尼器选型方法 （257） 金属波纹管膨胀节的选用规定 (258) 9.1技术要求 ：（258） 9.2管段划分与管架设置规定· ：（258） 9.5膨胀节的选用要求 :（258） 10旋转补偿器的选用规定 (259) 10.2旋转补偿器的集中布置方式· （259) 10.6旋转补偿器在管道设计中的参数设计 （259） 计算 (260） 11.5蒸汽夹套管端板强度计算 (260)

2管系柔性分析和应力计算规定

11.8离心式压缩机管口荷载的校核计算 (260) 11.9离心式泵管口荷载的校核计算 (260) 11.10管系简化计算.· （260） 1111管架计算规定 （260)

1.0.1管道机械在工程设计中的工作内容主要包括管道柔性分析和管道应力计算、管件强度分析 和管架设计。不针对某企业或某公司的内部分工。本规定未列出的专业技术规定在工程设计中应 根据其他相应的规定完成。

2管系柔性分析和应力计算规

知数。 2.1.2管系材料弹性指服从胡克定律；管系材料连续性指可视为连续整体，可用连续函数描述； 管系材料均匀性指具有相同的弹性性质，与位置无关；管系材料同向性指各方向具有相同的物理 性质。 2.1.3若管道设计采用三维模型设计，管道设计三维模型也是管系柔性分析和应力计算的重要条 件之一。 2.1.4管系的特殊节点包括固定点、连接设备的端点等

2.2.1根据现行相关规定修订了相关计算参数的取值。 第1款2）项：气温包括平均温度、最高温度、最低温度。 第4款5）项：短时超温工况可能包括开车、停车、除焦、再生等工况。 第5款5）项：灰铸铁许用应力如能查取即取查取值。 第5款6）项：可锻铸铁/球墨铸铁许用应力如能查取即取查取值。 2.2.2自重+内压工况即为一次应力，其特性为非自限性。当管道内的塑性区扩展达到极限状 态，即使外力荷载不在增加，管道仍将产生变形，直至破坏。 热胀工况即为二次应力，其特性为有自限性。二次应力引起主要是疲劳破坏，但是当位移荷 载极大，局部屈服或小量变形不足以使位移约束条件或自身变形连续要求得到满足时，管道也可 能在一次加载过程中就发生破坏。 2.2.3第6款3）项：某些假定条件包括未考虑约束点摩擦力、固定支架和固定端点为安全刚性/刚

第1款2）项：气温包括平均温度、最高温度、最低温度。

2.2.2自重+内压工况即为一次应力，其特性为非自限性。当管道内的塑性区扩展达到极限状

3管道系统动力问题的等效静力分析规定

3.1.3脉冲荷载是荷载先从零跃升至某一值，保持相对的稳定一段时间后再忽然降为零。脉冲荷 载跃升时间短，这类荷载的特性曲线接近矩形

3.2.1第2款：如按GB50009进行计算时，输人参数包括基本风压、地面粗糙度类别、管道表 面光滑情况，管系的第一阶固有频率，风载总高度。也可按国际规范ASCE7进行计算。 3.2.1第3款：因为排气管一般较短，可忽略摩擦力的作用，在这种情况下，考虑阀腔和排气管 内流体是等摘的。

4非金属管道柔性分析和应力计算规定

4.1.1加工裕量c指括螺纹或切槽深度。公称螺纹深度指ASMEB21.20.1中的h或相当的尺寸。 4.1.2工况（设计）系数F：当使用循环HDBS（静压设计基本应力）时，F不应超过1.0；当使 用静态HDBS时，F不应超过0.5。HDBS应按ASTMD2992中的方法求得，并在23℃C时有效。 HDS应按ASTMD2992所述的方法，将HDBS乘以一个按使用要求选择的工况（设计）系数。 4性八

4.2.1第2款：对于非金属材料，位移应变与产生的应力在很宽的范围成比例通常情况下是不适 用的。脆性管道中，应变一开始就会产生相当大的弹性应力，管道破坏的原因通常是过度的应变 而不是塑性变形。热塑性塑料或热固性树脂管道中，即使总位移应变值相当低，一般也会产生过 量的应变（塑性）型的应力。

5.4.1第2款：《管架标准图》HG/T21629中例入了A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、 M、N、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y共23大类管架，供设计人员选用。 5.4.1第3款：弹簧型号可从弹簧支吊架标准HG/T20644、NB/T47038和NB/T47039中查得。

5.7.4本次修订将装置内碳钢、厚壁不锈钢最大跨距表、装置内不锈钢Schedule10S最大跨距 表、非金属管道跨距表分别列出

5.7.4本次修订将装置内碳钢、厚壁不锈钢最大跨距表、装置内不锈钢Schedule10S最大跨距 表、非金属管道跨距表分别列出。

6.1管架生根位置及常用结构型式

6.1.1第3款：一般情况应尽量在保温层以外使用螺栓连接，此时可使用普通材料的螺栓进行连接。 6.1.4第3款：铺砌面会受气候的影响、容易产生热胀冷缩而开裂变形，特别是受土壤冰冻层的 影响而变形等情况。 6.2管架生根件的技术规定 6.2.1第2款：因为设备的制造和检验要求较高，在制造、检验完毕后，一般不允许再在其壳壁 上动火焊接件。 6.2.3由于墙上承载能力较小，所以墙上生根管架一般用于其他结构不好利用之处。

6.1.1第3款：一般情况应尽量在保温层以外使用螺栓连接，此时可使用普通材料的螺栓进行连接。 6.1.4第3款：铺砌面会受气候的影响、容易产生热胀冷缩而开裂变形，特别是受土壤冰冻层的 影响而变形等情况。

2.1第2款：因为设备的制造和检验要求较高，在制造、检验完毕后，一般不允许再在其壳 动火焊接件。 2.3由于墙上承载能力较小，所以墙上生根管架一般用于其他结构不好利用之处。

6.2.1第2款：因为设备的制造和检验要求较高，在制造、检验完毕后，一般不 上动火焊接件。 6.2.3由于墙上承载能力较小，所以墙上生根管架一般用于其他结构不好利用之

8粘滞阻尼器的选用规定

8.1.1管道粘滞阻尼器的阻尼液很粘稠，可缓慢流动，和柱塞、外壳紧密接触，没有间隙。当柱 塞端与振动部件、外壳与静止部件连接时，振动使柱塞剪切和挤压阻尼液，产生阻尼力，阻尼力 大致与振动速度成正比。只要柱塞有振动，阻尼液就会毫无延迟地产生阻尼力。 8.1.2在管道正常运行期间，管道内流体会产生紊流，两相流，以及压力突变、压力脉冲与水锤 现象，管道与设备直接或间接连接时也会传递设备振动，室外安装时由于风振会产生漩涡现象， 上述激振力都会使管道产生振动，由于管道系统本身的阻尼很小，当激振力的频率与管道系统的 频率接近时，由于共振效应，管道的振动位移将非常大，在长期运行时，即使振动位移相对比较 小，也可能使材料产生疲劳，使管道遭到破坏。

8.2管道粘滞阻尼器选型方法

8.2.2第1款：“1g原则”即认为阻尼器承受的冲击荷载等于管道管件的质量在1g加速度情况 下产生的惯性力。 8.2.2第2款：几个较小型号的阻尼器安装在管道系统的不同位置的阻尼器效果有时会更好，因 为它们可以对多个振动模态进行阻尼减振

JT／T 1180.15-2018标准下载金属波纹管膨胀节的选用规定

9.1.8详尽的使用说明是为避免由于对补偿器结构的误解，造成安装方位错误，无法完成位移补 偿任务；或由于不当支撑导致压力试验过程固定支架（或临时固定支架）倾覆事故。

9.2.2第1款：由于波纹管及膨胀节构件传递扭矩和吸收扭转的能力较差，在设置固定管架和布 置膨胀节时，应尽量避免独立管段组成的平面超过两个，以免扭转荷载作用于膨胀节上；当扭转 确实不可避免时，应给出具体的扭矩值，以便膨胀节设计时对承力结构件进行加强。 。5膨账节的选用西求

10.2旋转补偿器的集中布置方式 10.2.2第3款：在管廊布置时，这种布置方式不占管位。 10.6旋转补偿器在管道设计中的参数设计 10.6.3第2款：旋转补偿器两侧的管道在同一条直线上，故在旋转补偿器两侧的第一个支架设 为导向支架。 10.6.3第4款：L值更不可以过小，过小的L值将导致旋转补偿器不能正常工作，而且轴向推 力特别大，补偿量会非常小，所以正确的办法是在保证了展开长度的前提下，让L尽量大些。

10.2旋转补偿器的集中布置方式 10.2.2第3款：在管廊布置时，这种布置方式不占管位。 10.6旋转补偿器在管道设计中的参数设计 10.6.3第2款：旋转补偿器两侧的管道在同一条直线上，故在旋转补偿器两侧的第一个支架设 为导向支架。 10.6.3第4款：L值更不可以过小，过小的L值将导致旋转补偿器不能正常工作，而且轴向推 力特别大，补偿量会非常小，所以正确的办法是在保证了展开长度的前提下，让L尽量大些。

11.5蒸汽夹套管端板强度计算

11.9离心式泵管口荷载的校核计算 11.9.1指符合API610标准的离心泵。 11.9.1第3款：大多数厂商的许用力和力矩可以大于本规定计算值幼儿园工程脚手架专项施工方案，但须要和厂商联系确认。 11.10管系简化计算 11.10.1管系简化计算仅用于判断符合要求的简单管系是否满足柔性要求，不能作为管口受力和 管架受力的计算依据。

11.11管架计算规定