无坡度敷设煤气管道跨距计算.pdf

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1、2012年管技术设备20l2第5期PipelineTechniqueEquipmentNo．5无坡度敷设煤气管道跨距计算李全权(中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆401122)摘要：煤气管道的无坡度敷设方式在钢铁企业中得到了普遍应用，而对煤气管道跨距的正确计算和合理选择对管道的安全运行十分重要。在分析了煤气管道事故积水高度的来源基础上，针对钢铁企业无坡度敷设的单根煤气管道和有外加管道的煤气管道的跨距，分别进行了强度和刚度分析，给出了无坡度敷设煤气管道跨距的简化计算方法。关键词：煤气管道；刚度；强度；跨距中图分类号：TF083文献

2、标识码：A文章编号：1004—9614(2012)05—0012—03CalculationofNon-slopeGasPipelineSpanLIQuan—quan(CISDIEngineeringCo．，Ltd．，Chongqing401122，China)Abstract：Thelayingmethodofgaspipewithoutslopinironandsteelenterpriseshasbeenwidelyapplied，andthecolTeetcalculationandreasonableselection

3、ofthegaspipelinespanisveryimportantforthesafeoperationofpipeline．Basedonananal—ysisofthesourceofemergencywaterlevel，thecalculationofasinglegaspipelinespanandmultiplegaspipelinesspaninironandsteelplantisdoneusingstrengthandstiffnessmethodsrespectively，andthesimplified

4、calculationmethodofgaspipelinespanisgiven．Keywords：gaspipeline；stiffness；strength；span0引言载荷以全部充满水计算。在早期的煤气管道设计中，为了保证煤气中的冷在早期的煤气设计与施工规范中，煤气管道均采凝水及凝结物等能顺利排出管道，均采用一定的坡度用有坡度敷设，考虑到轧钢等煤气用户离高炉、焦炉进行敷设，同时，在较长的煤气管道的敷设时，不能一煤气气源较远，煤气管道内凝结物已较少等因素，排直向一个方向倾斜，而是间隔一段距离向相反方向倾水器间距最大距离可

5、达到200m(见图1)，这样按坡斜，在最低点设水封排水器。随着冶金企业煤气净化度i=0．005计J，则：技术的不断发展，煤气中的杂质含量极度下降，因此h：—il0．005x200：————一：0．5m煤气管道的无坡度敷设变得越来越普及，无坡度敷设煤气管道的跨距计算就显得尤为重要。1煤气管道计算载荷的确定要计算煤气管道的跨距，必须首先确定煤气管道的计算载荷。煤气管道的计算载荷=管道金属载荷+事故积水载荷+预留载荷。预留载荷一般取基本计算载荷图1有坡度敷设煤气管道事故积水高度计算示意图的20％～40％，多根煤气管道共架敷设时，选其中

6、一也就是说，对于DN>500mm的煤气管道，如果根较大管道考虑预留载荷，其中基本计算载荷为管道排水器发生故障或者检修不能正常排水，管道中积水金属载荷与事故积水载荷之和⋯。高度最高可达500mm，以此作为煤气管道的计算事故对于事故积水载荷，DN>500mm的煤气管道，取积水载荷。而对目前广泛采用的无坡度敷设煤气管积水高度为500mm；DN≤500mm的煤气管道，事故道而言，由于采用水平敷设，即使1台排水器发生故障不能正常排水，冷凝水也能从其他排水器排除，而不收稿日期：2011—09一Ol收修改稿日期：2012—04—02第5期李全

7、权：无坡度敷设煤气管道跨距计算l3会发生大量积水的情况。因此在无坡度的情况下，事式中：E为管道弹性模量，Pa；，为截面惯性距，na．故积水再取500mm也就没有根据了，取200～300按刚度条件计算煤气管道跨距时最主要的因素mm为宜，以此作为事故积水载荷。为挠度值的选取，取f=0．025nl，E：2．1×10“Pa，得2按强度条件计算单根管道跨距按刚度条件计算的管道跨距计算公式：内压管道由于内压引起的轴向应力为1920x2．1~10llx0．025xIDd一≈，一式中：p为管道内压，Pa；d为管道内径，m；6为管道跨g距计算壁厚

8、，in．4有外加管道的煤气管道跨距内压引起的周向应力为在石油化工行业中，对管道的挠度要求很高，通Dd常管道跨距较小，常采用桁架敷设管道，而在冶金企0r2业中，为了节省管道支架，取得更大的跨距，通常在较可见由内压引起的管道轴向应力为周向应力的大的煤气管道上架设其他