
ICS 23.040 P 72 备案号:J389-2016
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T30732016 代替SH/T3073—2004
石油化工管道支吊架设计规范 Specification for design of piping support in petrochemical industry
2016-01-15发布
2016-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布
SH/T3073—2016
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义及符号·
1
3.1术语和定义 3.2符号 4基本规定 5型式选择和位置确定 5.1 刚性支吊架· 5.2 弹簧支吊架 5.3 固定支架和限位支架.. 5. 4 导向支架 5.5 滑动支架和滚动支架 5.6 减振装置 5. 7 阻尼装置
10 10
管道跨距计算荷载计算 7.1荷载组合准则 7.2垂直荷载计算 7.3水平荷载计算 7.4安全阀出口管的动荷载计算 8材料和许用应力 8.1材料 8.2许用应力 9焊缝强度计算 10结构设计 10.1 一般规定: 10.2 支架计算附录A(资料性附录)固定支架水平推力的计算附录B(规范性附录)均布荷载作用下等截面连续直管道支点荷载计算系数附录C(资料性附录)管道各点支架承受荷载的近似计算方法附录D(规范性附录)碳钢构件轴心受压时的稳定系数本规范用词说明附:条文说明
6
1
.11
.
14 5
16
12
·18 19 25
28
·30 34
2
-
SH/T 3073—2016
Contents
Foreword. 1 Scope 2Normative references 3Terms and definitions and symbols*
3.1Terms and definitions 3.2Symbols· 4Basic requirements 5 Selection andposition determination 5.1 Rigid supportandhanger 5.2Spring support and hanger* 5.3Anchorandstopsupport 5.4Guide* 5.5Sliding supportandrollingsupport 5.6 Vibrating eliminato 5. 7 Snubber' Calculation of piping span
. C
.
10
6 7 Calculation of load
0
11
7.1Criterion of load combination 7.2 Calculation of vertical load... 7.3Calculation of horizontal load.. 7.4Calculation of dynamic load on safety vavle outlet-pipe 8Material and allowable stress 8.1 Material. 8.2Allowable stress 9 Calculation of weld strength 10 Structure design
13
.13
.14 15
16
*.18
10.1 General requirements 10.2 Calculation of piping support. AnnexA(Informative)Calculationofhorizontalloadofanchor*: AnnexB (Normative)Calculation factor of supportload of constant section straightpipe underuniform
18 ·19
25
load... AnnexC(Informative)Approximatecalculationofpipingsupportload AnnexD(Normative)Stabilityfactorofcarbon steelcomponentswithaxial compression: Explanation of wording in this specification* Add:Explanation of articles II
.28
..·30 .34 *·35 ·37
SH/T3073—2016
前 言
根据国家工业和信息化部《2013年第二批行业标准计划》(工信厅科[2013]102号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本规范。
本规范共分10章和4个附录。 本规范的主要技术内容是:规定了石油化工管道支吊架的型式、材料、结构、位置及选择原则和
计算方法。
本规范是在SH/T3073一2004《石油化工管道支吊架设计规范》的基础上修订而成,本规范修订的主要技术内容是:
第二章更新了规范性引用文件;第三章增加了术语和符号部分;第四章规范和修订了管道支吊架的分类和定义,归纳和补充了管道支吊架的间距、生根等基本要求:一第七章修订了雪荷载的计算方法,并将支吊架结构荷载组合工况改为表格方式确定;第八章修订了材料和许用应力内容;第十章补充和完善了支吊架结构设计及选用规定等;一修订了部分计算公式。 本规范由中国石油化工集团公司负责管理,由中国石油化工集团公司配管设计技术中心站负责日
常管理,由中石化洛阳工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送管理单位和主编单位。
本规范日常管理单位:中国石油化工集团公司配管设计技术中心站通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园21号
邮政编码:100101 电话:010-84877282 传真:010-64949514
本规范主编单位:中石化洛阳工程有限公司
通讯地址:河南省洛阳市中州西路27号配管室邮政编码:471003
本规范参编单位:江苏中圣管道工程技术有限公司本规范主要起草人员:王晓伟 杨 青 王金富 欧阳鹏涛 郭宏新本规范主要审查人员:张发有 葛春玉 丘平 汪建羽 李永红 岳志波 雷云周 杨平辉
丛林 袁 灿 康久常 张德姜 张宝江 陈永亮 唐永进 安威许丹 张 波 张奉忠 胡晓应 吴英敏 高进中 马金国
本规范1995年首次发布,2004年第1次修订,本次为第2次修订。
III
SH/T3073—2016
石油化工管道支吊架设计规范
1范围
本规范规定了石油化工管道支吊架的型式、材料、结构、位置及选择原则和计算方法。 本规范适用于石油化工钢制管道支吊架的设计。
2规范性引用文件
下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
GB/T17116.1管道支吊架第1部分:技术规范 GB50009建筑结构荷载规范 GB50017钢结构设计规范 SH/T3039 9石油化工非埋地管道抗震设计通则
3术语和定义及符号 3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。 3.1. 1
固定支架 anchorsupport 使管道在支撑点上无线位移和角变位的支架。
3. 1. 2
次固定支架 secondaryanchorsupport 承受由管段热变形产生的弹性力、摩擦力及管段自重、风力荷载的支架,其总荷载值为作用在固
定点上的这些作用力的矢量和。 3.1.3
主固定支架 mainanchorsupport 除承受次固定支架所承受的各种荷载外,还承受管段和补偿器的不平衡内压推力的支架,其总荷
载值为作用在固定点上的所有作用力的失量和。 3.1.4
滑动支架 slidingsupport 管道可以在支承平面内自由滑动的支架。
3.1.5
刚性吊架rigidhanger 带有铰接吊杆的管架结构,可约束管道垂直向下方向的位移,不限制管道热胀和冷缩时的水平位
移,承受包括自重在内的垂直方向的荷载 3.1. 6
导向支架guidesupport 限制管道径向位移,但允许轴向位移的支架。
3.1.7
限位支架 stopsupport
1
SH/T3073—2016
焊缝实际长度,mm;
b1 C 焊缝长度,mm;
管段的长度,m;管道外径(包括绝热层),m;管段的长度,m;材料弹性模量,MPa;管道或支吊架材料在设计温度下的弹性模量,MPa;安全阀出口放空管道的反作用力,N;螺栓承受的剪力,N;套筒式补偿器的有效截面积,mm;管道支架产生的摩擦力,N;右侧管道支架产生的摩擦力,N;
c d e E Et Fa Fb Fc Fg Fg!
Fgl 大管径管道支架产生的摩擦力,N; Fg? 左侧管道支架产生的摩擦力,N; Fg2' 小管径管道支架产生的摩擦力,N:
弹簧工作荷载,N;管道中间固定支架承受的轴向力,N;波纹管膨胀节变形反力,N;
FH FIA Fm FMA 主固定支架承受的轴向力,N; FMA1 AC段对C点主固定支架的轴向力,N; FMA2 BC段对C点主固定支架的轴向力,N; FMA3
CD段对C点主固定支架的轴向力,N:左侧波纹管膨胀节产生的变形反力,N;大管径管道上波纹管产生的变形反力,N;
Fml Fml Fm2 右侧波纹管膨胀节产生的变形反力,N; Fm2
小管径管道上波纹管产生的变形压力,N;波纹管的压力推力,N;由于变径产生的压力推力,N;弯头处介质产生的力,N;焊缝计算断面面积,mm 由垂直荷载产生的挠度,mm;集中荷载Pv产生的挠度,mm;支吊架梁的最大挠度值,m;荷载变化率;
Fs Fs1 Ft Fw f fD fmax fs
g 重力加速度,m/s;
固定支架承受的轴向推力,N;固定支架沿X轴方向承受的轴向推力,N:固定支架承受的侧向推力,N;型钢梁高度,mm;
H Hx Hy h hf 焊缝高度,一般取较薄的连接件厚度,mm;
型钢截面惯性矩,mm;次固定支架;管道截面惯性矩,mm;
I- IA Ip
3
SH/T3073-2016
管道扣除腐蚀裕量及负偏差后的截面惯性矩,mm:焊缝断面极惯性矩,mm;管道坡度;牵制系数;弹簧刚度,N/mm;波纹管的轴向刚度,N/mm;两支点间的垂直距离,m;不等跨管道的第1跨跨距,m;不等跨管道的第2跨跨距,m;不等跨管道的第3跨跨距,m; a/2处距B点的垂直距离,m; b/2处距B点的垂直距离,m;管式托架尺寸,mm;管式托架尺寸,mm;支架横梁长度,mm;支架梁悬臂端长度,mm;支架反力与焊缝的距离,mm;
I' Iw is K Ks Kx L Li L2 L3 LA LB LH Lv Lo Le Lf Lm 等跨管道的跨距,m; Lmax
其他导向支架间最大间距,m;对简支支架为两支承点的间距,对悬臂支架为垂直力与悬臂点间距的两倍,m;装置内管道由刚度条件决定的跨距,m;装置外管道由刚度条件决定的跨距,m;不考虑内压时,装置内、外管道由强度条件决定的跨距,m;考虑内压时,装置内、外管道由强度条件决定的跨距,m;
Ln Lr Lr' Ls Ls' Ls" 不允许积液并带有坡度的管道最大跨距,m;
管段的长度,m;管段的长度,m;
1 l1 12 管段的长度,m; 13 1
管段的长度,m;管段的长度,m;两螺栓间距,mm;弯矩,N·m;
lb M MH 水平荷载产生的弯矩,N·m;
垂直荷载产生的弯矩,N·m;主固定支架;垂直荷载的水平分力(轴向拉力),N;斜撑承受的轴向压力,N;管道或支吊架承受的外部荷载,N;作用于A点的荷载,N;放空管出口环境压力,MPa;固定支架左侧套筒式补偿器的摩擦力,N;
Mv MA Ni Nz P PA Pa Pc Pa 管道的设计压力,MPa;
左侧IⅡI型补偿器的弹性力,N;
Pk
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ICS 23.040 P 72 备案号:J389-2016
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中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T30732016 代替SH/T3073—2004
石油化工管道支吊架设计规范 Specification for design of piping support in petrochemical industry
2016-01-15发布
2016-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布
SH/T3073—2016
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义及符号·
1
3.1术语和定义 3.2符号 4基本规定 5型式选择和位置确定 5.1 刚性支吊架· 5.2 弹簧支吊架 5.3 固定支架和限位支架.. 5. 4 导向支架 5.5 滑动支架和滚动支架 5.6 减振装置 5. 7 阻尼装置
10 10
管道跨距计算荷载计算 7.1荷载组合准则 7.2垂直荷载计算 7.3水平荷载计算 7.4安全阀出口管的动荷载计算 8材料和许用应力 8.1材料 8.2许用应力 9焊缝强度计算 10结构设计 10.1 一般规定: 10.2 支架计算附录A(资料性附录)固定支架水平推力的计算附录B(规范性附录)均布荷载作用下等截面连续直管道支点荷载计算系数附录C(资料性附录)管道各点支架承受荷载的近似计算方法附录D(规范性附录)碳钢构件轴心受压时的稳定系数本规范用词说明附:条文说明
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Contents
Foreword. 1 Scope 2Normative references 3Terms and definitions and symbols*
3.1Terms and definitions 3.2Symbols· 4Basic requirements 5 Selection andposition determination 5.1 Rigid supportandhanger 5.2Spring support and hanger* 5.3Anchorandstopsupport 5.4Guide* 5.5Sliding supportandrollingsupport 5.6 Vibrating eliminato 5. 7 Snubber' Calculation of piping span
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6 7 Calculation of load
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7.1Criterion of load combination 7.2 Calculation of vertical load... 7.3Calculation of horizontal load.. 7.4Calculation of dynamic load on safety vavle outlet-pipe 8Material and allowable stress 8.1 Material. 8.2Allowable stress 9 Calculation of weld strength 10 Structure design
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10.1 General requirements 10.2 Calculation of piping support. AnnexA(Informative)Calculationofhorizontalloadofanchor*: AnnexB (Normative)Calculation factor of supportload of constant section straightpipe underuniform
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load... AnnexC(Informative)Approximatecalculationofpipingsupportload AnnexD(Normative)Stabilityfactorofcarbon steelcomponentswithaxial compression: Explanation of wording in this specification* Add:Explanation of articles II
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SH/T3073—2016
前 言
根据国家工业和信息化部《2013年第二批行业标准计划》(工信厅科[2013]102号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本规范。
本规范共分10章和4个附录。 本规范的主要技术内容是:规定了石油化工管道支吊架的型式、材料、结构、位置及选择原则和
计算方法。
本规范是在SH/T3073一2004《石油化工管道支吊架设计规范》的基础上修订而成,本规范修订的主要技术内容是:
第二章更新了规范性引用文件;第三章增加了术语和符号部分;第四章规范和修订了管道支吊架的分类和定义,归纳和补充了管道支吊架的间距、生根等基本要求:一第七章修订了雪荷载的计算方法,并将支吊架结构荷载组合工况改为表格方式确定;第八章修订了材料和许用应力内容;第十章补充和完善了支吊架结构设计及选用规定等;一修订了部分计算公式。 本规范由中国石油化工集团公司负责管理,由中国石油化工集团公司配管设计技术中心站负责日
常管理,由中石化洛阳工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送管理单位和主编单位。
本规范日常管理单位:中国石油化工集团公司配管设计技术中心站通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园21号
邮政编码:100101 电话:010-84877282 传真:010-64949514
本规范主编单位:中石化洛阳工程有限公司
通讯地址:河南省洛阳市中州西路27号配管室邮政编码:471003
本规范参编单位:江苏中圣管道工程技术有限公司本规范主要起草人员:王晓伟 杨 青 王金富 欧阳鹏涛 郭宏新本规范主要审查人员:张发有 葛春玉 丘平 汪建羽 李永红 岳志波 雷云周 杨平辉
丛林 袁 灿 康久常 张德姜 张宝江 陈永亮 唐永进 安威许丹 张 波 张奉忠 胡晓应 吴英敏 高进中 马金国
本规范1995年首次发布,2004年第1次修订,本次为第2次修订。
III
SH/T3073—2016
石油化工管道支吊架设计规范
1范围
本规范规定了石油化工管道支吊架的型式、材料、结构、位置及选择原则和计算方法。 本规范适用于石油化工钢制管道支吊架的设计。
2规范性引用文件
下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
GB/T17116.1管道支吊架第1部分:技术规范 GB50009建筑结构荷载规范 GB50017钢结构设计规范 SH/T3039 9石油化工非埋地管道抗震设计通则
3术语和定义及符号 3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。 3.1. 1
固定支架 anchorsupport 使管道在支撑点上无线位移和角变位的支架。
3. 1. 2
次固定支架 secondaryanchorsupport 承受由管段热变形产生的弹性力、摩擦力及管段自重、风力荷载的支架,其总荷载值为作用在固
定点上的这些作用力的矢量和。 3.1.3
主固定支架 mainanchorsupport 除承受次固定支架所承受的各种荷载外,还承受管段和补偿器的不平衡内压推力的支架,其总荷
载值为作用在固定点上的所有作用力的失量和。 3.1.4
滑动支架 slidingsupport 管道可以在支承平面内自由滑动的支架。
3.1.5
刚性吊架rigidhanger 带有铰接吊杆的管架结构,可约束管道垂直向下方向的位移,不限制管道热胀和冷缩时的水平位
移,承受包括自重在内的垂直方向的荷载 3.1. 6
导向支架guidesupport 限制管道径向位移,但允许轴向位移的支架。
3.1.7
限位支架 stopsupport
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SH/T3073—2016
焊缝实际长度,mm;
b1 C 焊缝长度,mm;
管段的长度,m;管道外径(包括绝热层),m;管段的长度,m;材料弹性模量,MPa;管道或支吊架材料在设计温度下的弹性模量,MPa;安全阀出口放空管道的反作用力,N;螺栓承受的剪力,N;套筒式补偿器的有效截面积,mm;管道支架产生的摩擦力,N;右侧管道支架产生的摩擦力,N;
c d e E Et Fa Fb Fc Fg Fg!
Fgl 大管径管道支架产生的摩擦力,N; Fg? 左侧管道支架产生的摩擦力,N; Fg2' 小管径管道支架产生的摩擦力,N:
弹簧工作荷载,N;管道中间固定支架承受的轴向力,N;波纹管膨胀节变形反力,N;
FH FIA Fm FMA 主固定支架承受的轴向力,N; FMA1 AC段对C点主固定支架的轴向力,N; FMA2 BC段对C点主固定支架的轴向力,N; FMA3
CD段对C点主固定支架的轴向力,N:左侧波纹管膨胀节产生的变形反力,N;大管径管道上波纹管产生的变形反力,N;
Fml Fml Fm2 右侧波纹管膨胀节产生的变形反力,N; Fm2
小管径管道上波纹管产生的变形压力,N;波纹管的压力推力,N;由于变径产生的压力推力,N;弯头处介质产生的力,N;焊缝计算断面面积,mm 由垂直荷载产生的挠度,mm;集中荷载Pv产生的挠度,mm;支吊架梁的最大挠度值,m;荷载变化率;
Fs Fs1 Ft Fw f fD fmax fs
g 重力加速度,m/s;
固定支架承受的轴向推力,N;固定支架沿X轴方向承受的轴向推力,N:固定支架承受的侧向推力,N;型钢梁高度,mm;
H Hx Hy h hf 焊缝高度,一般取较薄的连接件厚度,mm;
型钢截面惯性矩,mm;次固定支架;管道截面惯性矩,mm;
I- IA Ip
3
SH/T3073-2016
管道扣除腐蚀裕量及负偏差后的截面惯性矩,mm:焊缝断面极惯性矩,mm;管道坡度;牵制系数;弹簧刚度,N/mm;波纹管的轴向刚度,N/mm;两支点间的垂直距离,m;不等跨管道的第1跨跨距,m;不等跨管道的第2跨跨距,m;不等跨管道的第3跨跨距,m; a/2处距B点的垂直距离,m; b/2处距B点的垂直距离,m;管式托架尺寸,mm;管式托架尺寸,mm;支架横梁长度,mm;支架梁悬臂端长度,mm;支架反力与焊缝的距离,mm;
I' Iw is K Ks Kx L Li L2 L3 LA LB LH Lv Lo Le Lf Lm 等跨管道的跨距,m; Lmax
其他导向支架间最大间距,m;对简支支架为两支承点的间距,对悬臂支架为垂直力与悬臂点间距的两倍,m;装置内管道由刚度条件决定的跨距,m;装置外管道由刚度条件决定的跨距,m;不考虑内压时,装置内、外管道由强度条件决定的跨距,m;考虑内压时,装置内、外管道由强度条件决定的跨距,m;
Ln Lr Lr' Ls Ls' Ls" 不允许积液并带有坡度的管道最大跨距,m;
管段的长度,m;管段的长度,m;
1 l1 12 管段的长度,m; 13 1
管段的长度,m;管段的长度,m;两螺栓间距,mm;弯矩,N·m;
lb M MH 水平荷载产生的弯矩,N·m;
垂直荷载产生的弯矩,N·m;主固定支架;垂直荷载的水平分力(轴向拉力),N;斜撑承受的轴向压力,N;管道或支吊架承受的外部荷载,N;作用于A点的荷载,N;放空管出口环境压力,MPa;固定支架左侧套筒式补偿器的摩擦力,N;
Mv MA Ni Nz P PA Pa Pc Pa 管道的设计压力,MPa;
左侧IⅡI型补偿器的弹性力,N;
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