離心泵管道應力分析

1、l.o. 1 本標準適用于石油化工廠的離心泵管道設計，其它類似轉動設備的管道可參照。1. 0. 2 執(zhí)行本標準時，還應符合現(xiàn)行冇關規(guī)范和標準的要求。1. 0. 3 本標準代替離心泵管道應力分析規(guī)定（ba3-6-2-94）。2 一般要求2.0. 1 泵屬回轉機械，過大的外力會造成變形、振動和噪聲，甚至毀壞設備，因此泵管 道應力分析至關重要。2.0.2 泵管道應力分析應當遵循以下分析原則：a）應力分析后的泵嘴外力應滿足受力（力矩）要求b）應力分析提出的任何管道方面的修改應符合工藝要求c）在滿足泵嘴受力要求的前提下，力求管道布置簡捷，減少不必要的彎頭。d）管道布置應考慮女裝和檢修方便的要求e）進行解

2、析分析，為簡化管道設計提供條件，經驗分析或簡單公式分析偏于保守， 不利于管道布置最簡潔化f）除工藝流程明確要求使用膨脹節(jié)（波形補償器）應慎重，采用膨脹節(jié)補償方式應 慎重，只冇在工藝條件允許使用（即膨脹節(jié)本身能滿足工藝條件）的前提下，下列情況方 可釆用；1）設備間距小，直接相連柔度不足，又無法釆用其它布置形式；2）為追求最小壓降；3）彎管自然補償無法進一步減小泵嘴受力；4）采用膨脹節(jié)比自然補償更為經濟：3 泵嘴受力（力矩）驗算準則3.0. 1 離心泵管嘴受力不應超過制造廠提供的允許值3. 0. 2 如果制造廠沒有提出允許受力值，可參照美國石油學會標準api610關于離心泵管嘴 受力的冇關規(guī)定。4

3、 離心泵接管管道分析要點4.0. 1 計算時應包括所有可能的操作工況，特別對于存在備用泵的多臺泵的情況下，計算 工況為多個實際操作工況的組合。4.0.2 工作泵接管管道的計算溫度取最高操作溫度，備用泵接管管道的計算溫度取伴熱線 溫度（管道有伴熱線）或常溫（管道無伴熱）。4.0. 3 工作泵的初始位移取工作狀態(tài)下的實際位移值，備用泵的初始移值取備用狀態(tài)下的工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第2頁實際位移值。4. 0.4 泵嘴冇偏心大小頭時，偏心距產生的位移計入泵嘴初始位移。4. 0. 5 泵嘴接管管道支點距管

4、中心的距離，應力分析時應一并輸入計算不能忽略。4. 0. 6 彎管支吊架在彎管弧線上的位置應該準確輸入。4.0. 7泵嘴附近的彈簧支吊架應在假定所冇泵同時工作的情況下選取。4. 0. 8彎管支托的假管部分應模擬輸入。4. 0. 9磨擦力不應忽略。5 減小泵嘴受力的有效途徑5.0. 1 合理設置支吊架位置，盡可能保持整個管系的重量平衡。5.0.2 閥門附近設置支吊架。5.0. 3 泵嘴附近選用彈簧支吊架。5.0.4 兩臺或多臺泵并排放置時，泵間管道產生的熱脹推力（力矩）往往是使泵受力超 標的主要原因，此時，可設法增加泵間管道的柔度。5. 0. 5 在適當位置設置限位架以阻止較遠管道對泵的作用；5

5、. 0. 6 適當加人端部或側部管嘴與支架或彎管支托之間的距離，以減小泵嘴與支承之間 發(fā)生下位移時所產生的力和力矩。5. 0. 7 精確計算泵嘴的初始位移；5.0.8 在保證足夠支承強度的情況下，泵附近的彎管支托采用較小管子；5. 0. 9 磨擦力的影響較人時采用吊架；5.0. 10 采用金屬波紋管膨脹節(jié)。6 參考圖表6.0. 1 適用條件:a）本標準中給出的最小尺寸sn只考慮泵間管道的熱變形對泵嘴的推力（力雉），未 考慮其后續(xù)管道及支架的影響。b）本標準中給出的最小尺寸lmin是根據6. 0. 2中的基本數據編制的；c）本標準中給出的最小尺寸只適用于沒有明確給出嘴了受力（力矩）要求的泵接管工

6、程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第3頁管道的設計；d)本標準中給出的最小尺寸sn只作為泵接管管道布置的參考數據，最終應通過和確 的應力分析與計算來確定；6. 0. 2 基本布置尺寸：a) 泵接管管道采用sch40無縫碳鋼鋼管)表6. 0.2-1);b) 大小頭 采用shj408-90系列(表6. 0. 2-2);c) 閥門采用閘閥z41h-25和止回閥h44h-25(表6. 0. 2-3);表6. 0. 2-1 sch40無縫鋼管dn外徑x壁厚彎頭半徑r=l5dn8088. 9x5. 6114100114.

7、 3x6. 3152150168. 3x7. 1229200219. 1 x8. 0305250273. 0x8. 8381300323. 9x 10. 0457350355. 6x 1 1.0533400405. 4x 12. 5610表6. 0. 2-2同心(偏心)大小頭結構長度公稱直徑dn結構長度ldn80x5089dn100x50102dn100x80102dn150x80140工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第4頁dn150x100140dn200x100152dn200x150152dn250

8、x150178dn250x200178dn300x200203dn300x250203dn350x250330dn350x300330dn400x300356表6. 0.2-3 閥門的結構尺寸公稱直徑z41h-25h44h-25dnl (mm)li)(mm)w(n)l (mm)li)(mm)w(n)802803907003104205201003004248203504747501503004941640480624160020035056025605507102530250450620357065082033603005006844840750934455035055074675508501

9、046600040060083010550950118070406. 0. 3 頂部接管的泵管道布置圖和最小布置尺寸lmin （表6.0.3-1、6.03-5）表6. 0. 3-1 lmin (h=1700, li=2200)泵嘴直徑管道直徑管道溫度（°c）dndn100150200250300350508081511351385160017951975100137517852125257531003600801009251240149017101905209015017352385316539004600工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北

10、京設計院日期1997年10月24h共14 頁第5頁表6. 0. 3-2lmin (h=1700, li=2400)泵嘴直徑管道直徑管道溫度（°c）dndn10015020025030035050808551180143516551855204510014551850219527503300383580100960128515451765197021601501790255033654140工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第6頁10015015351950260032153810440520025

11、252740487015020017202445320539304640250275040305220200250300250350400300400150表6. 0. 3-3lmin(h=2000, l>=2600)泵嘴直徑管道直徑管道溫度（°c）dndn100150200250300350508010080100150工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第7頁表6 0. 3-4lmin(h=2000, l)=2800)泵嘴直徑管道直徑管道溫度（°c）dndn10015020025

12、0300350508010080100150工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第8頁表6 0. 3-5lmin(h=2000, l)= 3000)泵嘴直徑管道直徑管道溫度（°c）dndn100150200250300350508010080100150工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第9頁6. 0. 4 端部接管的泵管道布置圖和最小布置尺寸l樸(表6. 0. 4-1 6. 0. 4-5)表 6. 0. 4-1

13、lmin(h=1700, l, = 2200)泵嘴直徑管道直徑管道溫度(°c)dndn10015020025030035050800000440785100008251205148517108010000000765工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號日期1997年10月24h中國石化集團北京設計院共14 頁第10頁15000124015951880213010015000590115014501695200150200250200250300250350400300400450表 6. 0. 4-2lmin(h=2000, li=2400)泵嘴直徑管道直

14、徑管道溫度（°c）dndn100150200250300350508000000585100006201145147517508010000000495150001160161519452230工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號中國石化集團北京設計院日期1997年10月24h共14 頁第11頁10015000010501440173020001245181522202560285515020000730138517252020250200250300250350400300400150表 6. 0. 4-3lmin(h=2200, li=2600)泵嘴直

15、徑管道直徑管道溫度（°c）dndn1001502002503003505080000004101000043011201490179080100000000150001150165020052325工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號日期1997年10月24h中國石化集團北京設計院共14 頁第12頁10015000010001455178020001225187523152685301015020000013901785209525001330197024002760308020025000117017202080239030025035040030040

16、0150表 6. 0. 4-4l小(h=2400, ll2800)泵嘴直徑管道直徑管道溫度（°c）dndn100150200250300350508000000010000010751495182080100000000150001 1 10167520752405工程標準標準號:ba3-6-2-1997離心泵管道應力分析修改號日期1997年10月24h中國石化集團北京設計院共14 頁第13頁10015000093014651815200011801930241028203100150200000138018302170250012902030250028903240200250001070175021502480300016002260272031103560250350001610212025002825400300400150表 6. 0. 4-5lhin(h=2700, li = 3000)泵嘴直徑管道直徑管道溫度（°c）dndn1001502002503003505080000000100000890142017908010000000015000880163020902460工程標準標準號