ICS 75. 020

P 72

备案号：J232-2016


SIEI

中华人民共和国石油化丁行业标准

SH/T 3041—2016

代替 SH/T 3041—2002

石油化工管道柔性设计规范

SPeCifiCatiOn for design Of Piping flexibility in PetrOChemiCaI industry


2016-01-15 发布

2016-07-01 实施


中华人民共和国丄业和信息化咅|3 发布

前言

1范围

2规范性引用文件

3基本规定

4分析方法利范围..............*

5计算参数

6评定标准

附录A （资料性附录）钢材平均线膨胀系数和钢材单位线膨胀量

附录B （资料性附录）钢材弹性模量

附录C （资料性附录）常用钢管许用应力

附录D （规范性附录）柔度系数和应力增明系数

木规范用词说明....................................................................................................

COntentS

FOreWOrCl

AnneX A ClnfbrmatiVe) StCCl InCan CoefTiCient Oflinear thermal expansion and total Iinear thermal expansion

AnneX B (TnfbnnatiVC) EIaStiC JnOdllbIS Of SteeI

AlIneX C CInfbnnatiVe) AlIOWabIe StreSS Of common Steel PiPC

AnneX D CNormatiVC) FICXibiliIy and StreSS IntenSifiCation FaCtorS

EXPIanatiOn Of WorCling in this SPeCifiCaIiOn

根据国家工业和信息化部《2013年第一.批行业标准计划》（工信厅科[2013] 102号）的要求，规范 编制组经广泛调査研究,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t,修订本规范。

本规范共分6章和5个附录。

木规范的主要技术内容是:规定了石汕化1：非埋地碳素钢、合金钢及不锈旬管道的柔性设计方法、 计算参数和评定标准。

本规范是在SH/T 3041—2002《石油化工管道柔性设计规范》的基础上修订而成。修订的主要技 术内容是：

——基本规定中增加了动荷载的影响；

——计算参数的确定中删除了三个方向的冷紧比不同时，冷紧值的计算；

——评定标准中増加了一次应力的校核条件，修改了二次应力的校核条件；删除了设备或固定点上 的推力和力矩的计算；

一一附录A中増加了钢材单位线膨胀量；

——附录D中增加了对焊法兰、平焊法兰、承插焊法兰、松套法兰以及螺纹法兰等管件的柔度系 数和应力增强系数。

本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化丄集团公司配管设计技术中心站负责闩 常管理，由中国石化工程建设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 送管理单位和主编単位。

本规范口常管理单位：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：IOoIOI

电 话：OIO-84877282

传 真：010-64949.514

本规范主编单位：中国石化工程建设有限公司

通讯地址：北京市朝阳区安慧北里安园21号

邮政编码；IOQlOl

木规范主要起草人员：马金国 唐永进 张发有

本规范主要审査人员;李永红葛春玉Ft平王金富汪建羽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杨青安威

许丹张波张奉忠胡晓应吴英敏高进中王晓伟

本规范1991年首次发布,2002年第1次修订，本次为第2次修订，

石油化工管道柔性设计规范

1范围

木规范规定了石油化工非埋地碳素钢、合金钢及不锈铜管道的柔性设计方法、计算参数和评定标准。 本规范适用于石油化工非埋地碳素钢、台金钢及不锈钢管道的柔性设计。

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 3087低中压锅炉用无缝钢管

GB/T 3091低压流体输送用焊接钢管

GB 5310高压锅炉用无缝钢管

GB 6479高压化肥设备用无缝钢管

GB/T 8163输送流体用无缝钢管

GB 9948石油裂化用无缝钢管

GB/T 12771流体输送用不锈钢焊接钢管

GB/T 14976流体输送用不锈钢无缝钢管

SH/T 3039石油化工非坷!地管道抗震设计通则

API Std 610 石汕、石油化工和天然气工业用离心泵(CentrifHgaI PUmPS for Petroleum, PetrOChemiCal and Natural GaS IndUStrieS)

APl Std 617石油、化工和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机(AXial and CentrifogaI

ConIPreSSorS CitId EXPaIidei-Coinpressors for PetroIeUin, CllemiCaI and GaS IlldUStry SerViCeS)

ΛSME B 16. 5 管法兰和管件(PiPe FlalIgeS and FIanged FittingS)

ASME B 16. 9 工厂制造的锻钢对焊管件(FaCtOry-Made WroUgIIt BUttWelding FittingS)

ASME B 16. 11 承插焊式和螺纹式锻造管件(ForgedFittingS, Socket-Welding and Threaded)

ASMEB 31. 3 工艺管道(PrOCeSSPiPing)

NEMA SM 23 用于机械驱动的汽轮机(Steanl TUrbiIleS for MeCIlatIiCaI DriVe SerViCC)

3基本规定

3. 1管道系统在各种工况下应具有足够的柔性,不得因热胀冷縮、端点附加位移、管道支承设置不当 等造成卜'列问题：

C)管道推力和/或力矩过大，使与其相连接的设备产生过大的应力或变形，影响设备正常运行;

3.2在管道柔性设计屮，应计及下列管道端点的附加位移：

C )加热炉对连接管道施加的附加位移；

3

3

3

3

3


3

4

5

6

7


对于夏杂的管道系统戸用固定点将其划分成几个形状峻为简单的管系，再逬行分析计算。 确定管道固定点笋T Ikh 4使两固定点间的管道能够糸足柔性要求, 管道设计宜利她沏糸⅛新JJ智加柔性。当受条件限制时,可采用补倦器増加柔性。 有毒介质或I疳然赤版*道不得采用填料函式补偿器.

采用n形｝<⅛⅛, II形补偿器宜设置在管道两固定点屮部.


表3 10摩擦系数

紧村效系我卩电二停之二..

应il及支架糜擦JJ『關响.摩擦翘应按成3.


3.

3. 1

3. 1


Ij     吊杆或弹簧快班嚳管道荷我时，∣'i不计攻縻擦力的影响。

n-⅛i压缩机和往9舛的讥出口:顼。片设计外,还应进行振动分析.

" 科设计应计及卜列动ħH⅛f a)丿』J冲击、流休沛遮妇顷 异i⅛*∣j置的管道…r.m*J载： J.地震伪'载；

⅛ .流体措放产生的&用福

4分知融髄

4. I管岬炒IV括简 道操作⅛公称直k等甥噸定

4.2下列管带宜釆

C)

「)

g)

JI)



Ii丨恒 IJ '∙∣ !                 :        j：

操作侖岡了并X 400P或低于等于-7(ΓC的管道;

进出加热妒夕:損汽幾生藩的房温管道:

进出反应辭的亿制管道；

进岀汽険机海汽削:

进出离心压缩机、∙i⅛ΛEh制儿的T.艺管道:

与离心泵连接的管道，M根据设计要求或按图4. 2 g⅛⅛性设计方法;

设备管口有特殊受力要求的催,谊；

利用简化分析方法分析后，表明需要进-步详细分析的管道。

i∣∙算仇分析方法

简化分折方法

公細'样

离心泵柔性设计方法的选择

IIUn

平/列料⅛可不进行柔性计算：   WMl            %

：1)Wiq丁良好的管道柔性相同或基Iir1I的骅逍；

IO朴巴分析的管道比较，确认有足就家性的件道；

'同一壁叭 疋支管、不礬于两个固定点，先小间约束并帮 afare于下列管

•仔同一直径

4. 3-3要求牛非极度危害和非高度危出介质晋道， 在剧烈循环:⅛样下运fr •(7疲労店摘的管道：

管件应力蜡貌系数λ. j项龙「⅛ ∣rrjλi⅛薄壁管進

不在连接固定点方向的端点附加位移n占总位移量大部分的管道 不等腿“u”形尊管,殴近嬲直线的fg⅛状管j；■.

\ ■!,, ⅛

∖ Vi

∖ Γ

式中

DO——管道夕吨J

r—— 管道总线⅛ι⅛∣...∙ ■ . EE-

L——间的展开长度，m；

U——管道两I仙鑿M旭直线距离,In:

K I --判断紮与，

M —— 管道沿坐採轴* J)向的线側"':补僕代 Ay—— 管道沿坐标轴丫方向的线位移全补偿值, ΔZ——管道沿坐标轴Z方向的线位移全补偿值, SA 允许位移应力范围，MPa；

Ea—— 冷态的弹性模量,MPaO

-60λC

-240

-l∙10,C

4 204 CC

2KC

.....'? <■■ ■ ■ ∙ > `j' < <■ (4. 3—2)

■■■•,.-•……(4.3-3)

归中间约束并能M足公忒4. 3-1〜

5计算参数

5.1管道计算温度应根据工艺条件及下列规定确定：

C)对于夹套管道，计算温度应取内管或套管介质温度的较高者；

5.2除另有规定外，管道安装'温度宜取20'C.

5.4当管道端点无附加角位移时，管道线位移全补偿值应按卜-列公式计算。

ΔAγ = ΔXb-ΔAγa-Δ^ad .................................... ¢5,4-1)

∆r = ∆rB-ArA-δγ;AB ....................................(5.4-2)

ΔZ = ΔZb-ΔZA-ΔZlAB ....................................(5.4-3)

MAB = ffιUD-XA)(r-7；)     ................................. (5. 4-4)

AB= al(yB-rj(r-7o) ................................. (5.4-5)

AZiab = %(ZB-ZA)(T-L)      ................................. (5.4-6)

式中；

AXB——管道的末端B沿坐标轴X方向的附加线位移，mm；

ΔXA — 管道的始端A沿坐标轴X方向的附加线位移，mm；

AxfB——管道AB沿坐标轴X方向的热伸长fi, nmιi

AyB — 管道的末端B沿坐标轴Y方向的附加线位移，mni；

ΔKλ-----------管道的始端A沿坐标軸Y方向的咐加线位移，nun；

AUAB — 管道AB沿坐标轴Y方向的热伸氏值，Inlni

ΔZb——管道的末端B沿坐标轴Z方向的附加线位移，mιm

ʌzʌ——管道的始端A沿坐标轴Z方向的附加线位移，mm；

AZlAB——管谐AB沿坐标轴Z方向的热伸长值，mm；

al --•--管道材料在安装温度与计算温度间的平均线膨胀系数，mm∕mm°C ；

A,R--管道本端B的X坐标值，mm；

Xλ----管道始端A的X坐标值，mm；

T—管道计算温度，’C；

L——管道安装温度，’c。

--管道木端B的Y坐标f⅛, nun；

】：\--管道始端A的Y坐标值，mm；

ZD--- 管道末端B的Z坐标(ft, mm；

ZA-- 管道始端A的Z坐标值，mm；

SH/T 3041—20 i 6

5. 6钢材弹性模量参见本规范附录B。

5. 7计算位移应力范围时，管道材料的弹性模量应取安装温度下钢材的弹性模量。

6评定标准

C)管道系统由于压力、重力等持续荷载产生的应力之和，不应超过材料在对应循环工况最高温 度下的许用应力，应力应按下列公式计算和评定。

SLWSh          ......................................................(6.2-1)

SL =或"Sb V +12Sj2      .................................... (6.2-2)

S*=妇虹         ...................................................(6, 2-3)

4

応7诙了 ............................号

Λb ~ —............. .................................... QOt ZF)

式中：

SL--持续荷载如压力和重力产生的应力，MPa；

Sh——材料在对应循环工况最高金属温度下的许用应力，最大取138 MPa , MPat

Sa——持续纵向力产生的应力，MPa；

Sb——持续弯矩产生的应力，MPa；

St——持续扭矩产生的应力，MPa；

Jζ——持续载荷如压力和重力产生的纵向力，N；

LI——持续纵向力指标，在缺少更多应用数据时，取LO;

ZIP——名义壁厚减去壁厚裕量的管了横截而积，mm%

/,——平面内持续力知指数，在缺少更多应用数据时，取0. 75倍平而内应力増大系数i,和L 0 两者中的较大值；

Mt——由持续载荷如压力和重力产车的平面内的弯矩，N∙ mm；

Zo平面外持续力矩指数，在缺少更多应用数据时，取0.75倍平面外吨力增大系数《和1.0 两者中的较大值；

Mo——由持续载荷如压力和重力产生的平而外的弯矩，N ∙ mm；

Z-名义壁厚减去壁厚裕量的管子截面模量，nun：'；

∕t——持续扭矩指标，在缺少更多应用数据时，取1.0；

IWt----由持续载荷如压力和重力产生的扭矢［∣., N ∙ mm。

SH/T 3041—2016


6. 3何然荷载与持续荷载共同作用下一次应力的校核条件宜符合下列规定:


a）管道在工作状态下，由内压和自重錦持续荷载以及风或地震等偶然载荷所产生的纵向应力之


和，当偶然荷载作她例毎次不超过IOh,冃每年彩计不超过IoOh时，可取材料许用应力的 1.33倍，当偶发，树伽时间每次不超过5（）h,且苗年:如十不超旦50Oh时，可取材料许用应 力的L 2倍：-

管道地震:'血.W预:⅛ SH/T 3039的规定；

风荷需同时计及。

所喚校履板符台下列规定：


b）

C）

6. 4位移应

H）管孕



(6. 4-1)

…(G. 4-3)

V (6. 4-2)

削以明、冷縮.他位侈堂约束血产生的而、的计第位移应力范围Sk不得大于按公式 在移应力范困£：

蹌-6讦翼的允i

铉大的计算仕



FfY*^ *许立移应

■V：-   山位移应变产牛.轴向札.JJ的范H，i          ________

∖∖^ 任意两种丁.况之间,由位移成"州轴向的的范囹，N；

⅛ VT "*弯仙应丿.，iL顷廖IPa；

Mi   相:⅛两种'TL巾位件" ’I的平面Iu卽，i"围

M'u两种［沮之间■ Ill【号⅛I，"小、T的Tl（Ily4⅛炬的;'|>兩，N；■

S； A.--- ⅛转丿**的卩H, Ml）JI：

’如：任麗陶丄况龙间，由位释成变.产尘曲扭距的范囤,X ∙ InI11；

J-  *?州屈围彖和

" •材用花《应術缽工况,最低金属温度下的许用应力，最人职I 38 MPa, MPa。

当Sh大于*嗦 具差俏町以加到公式6. 4 Ii中的0. 25&项丄，/I洲;情况下，许用应力范围


b)


S,∖ =∕[L. 25( SCHdbj-


(6. 4-7)


C）公式6. 4-6和公式6. 4-√ '∣lfl<J应力范围系数/可按公式6. 4-8至公式6. 4T0计算或通过图

6. 4查得。


,∕, = 6.o[λg 0 '≤ym


(6. 4-8)


(6.，i-9)


匕-S<∕S∣

(6. 4-10)


式中!


Jm ——应力毯砂人值。对于规定最小杭拉强痕小于或怖F 5∕MPa且循环条件下最髙 金丿，樓# 4、于诙等于37ΓC时，铁基材料应力范围系数的显却⅛l∙为 ⅛fiW⅛值为 1. 0；

「管源紊统/叫期寿命期I全部立椅瓣环吳 BI 最大解应 JLIII   -J ∣√∣1 ■：■' ：■： ■■■.'：

-位特力范疇的布环次数;

―应締围的比俏：

2；其他情况应力范


N-

W

N,

，"—/      _ …  ______--〜J

黑——心最大位曲应力范围SE的第i次i t`汩苴移应力范围，MPaO


I.：:

Ll

W

υr 9l

T

`          0..

o.,

i O-；

。

/    ⅞3'

U、

il i

r.m

10'


Ioli

IfI

Jl

io ∖


Il \

何闩I，帀l≠∙"顷X

图6. 4应力范围系数J与位科循环卩:量数网之的的关系力’'

6.5对电G応连接血，”口 ：羨窿系数報应JJ的强系数‘：L.."辺利应*,關⅛系哪勺计算应符合 本规范附习!：.. D的规* ,■




对于剧黑循环.t‰∣∣Mf⅛⅛令風的管谓，⅛⅛<∣v'ιJ. ‘丄杠书:歌于软大

⅛邰力.∖ ʃʌ-

压力容器曾%ρ牌尹许推力利力矩应由压力容器设计单位提岀，管施咬加在压力容器管口允 许推力和力矩应⅛X⅛⅛'^⅛k［单位确认。

6.8加热炉接管的允许排•如甲力矩防山加热炉设计单位提出，皺,m施加在加热炉接倚允许推JJ 和力矩应由加热炉设计斗赃C       C⅛ *</

6.9转动机器管口的允许推力.⅛Jj⅛应山側造厂提山,当制0 .无数据时，可按卜列规定进行核算:


6. 6 ； 的承载能力。

6. 7


的I佻荷裁时，应校核法兰



a） 离心泵管口的允许推力和力矩町符合API Std GIO的观定；

b） 蒸汽轮机管口的允许推力和力矩E符ItNEMA SM23的规定;

C）离心压缩机管口的允许椎力和力知可符合APl Sld 617的规定。

附录A

（资料性附录）

钢材平均线膨腊系数和钢材单位线膨腊量

A. 1钢材平均线膨胀系数可按表A. 1的规定选取。

表A.1钢材平均线膨胀系数

'温度

C

在卜'列温度与2（TC之.间的平均线膨胀系数 IOvC

碳素钢

碳钥钢

低⅛fflW

（至 C[-3Mo）

中铭钥钢

(CrSMo~Cr9Mo)

奥氏体不锈钢

(Crl8Ni9 〜Crl9NiM)

高馅铜

(CrI3 〜Crl7)

Cr25Ni20

-196

一

一

14.67

一

一

-150

一

一

15. 08

一

一

-100

9. 89

一

15. 45

,—,

一

-50

10. 39

9, 77

15.97

8.95

—

0

10. 76

10. 16

16. 28

9. 29

一

50

11. 12

10. 52

16. 54

9. 59

一

100

11.53

10. 91

16.84

9. 94

15. 84

150

11.88

11. Ib

17.06

10. 20

15. 98

200

12. 25

11. 39

17. 25

10. 45

16. 05

250

12. 56

11. 66

1 7. 42

10. 67

16. 06

300

12. 90

11. 90

17. 61

10. 96

16. 07

350

13. 24

12. 15

17. 79

11. 19

16. 11

400

13, 58

12. 38

17. 99

11. 41

16. 13

450

13. 93

12. 63

18. 19

11.61

16. 17

500

14. 22

12. 86

18. 34

11,81

16. 33

550

14. 42

13. 05

18. 58

]1. 97

16. 56

600

14. 62

13. 18

18. 71

12. 11

16. 66

650

一

一

18.87

—

16.91

700

一

一

18.97

一

17. 14

A. 2钢材单位线膨胀量可按表A. 2的规定选取O

表A.2钢材单位线膨胀量

温 度

°C

在下列温度与2（ΓC之间的线膨胀量

ɪnm/ni

碳素钢

碳钳钢

低铭钥钢

（至 Cr3Mo）

中铝柑钢

(Cr 5M°~Cr9Mo)

奧氏体不锈钢

(CrI8Ni9 〜Crl9Nil4)

高铭钢

(CrI3 〜CrI7)

Cr25Ni20

-196

-1.96

-1. 84

-3. 18

-1.69

—

-150

-1.62

-L 53

-2. 58

T. 39

一

-100

-1.20

-1. 13

-1. 88

-1.03

—

-50

-0. 74

-0.71

-1. 15

-0. 64

一

0

-0. 23

-0. 21

-0.34

-0. 20

一

50

0. 33

0.31

0. 48

0. 28

0. 46

100

0. 91

0.86

1. 33

0.78

L 25

150

1. 53

1. 44

2. 20

1. 32

2. 07

200

2. 19

2. 04

3. 09

1.87

2.87

250

2.88

2.67

3.99

2. 45

3.68

300

3. 60

3. 32

4. 91

3. 05

4. 48

350

4. 35

3.99

5, 86

3. 67

5. 30

400

5. L5

4.69

6. 81

4,32

6. 11

450

5. 97

5. 43

7. 80

4. 98

6. 93

500

6, 79

6. 15

8. 79

5. 65

7.81

550

7.62

6. 89

9, 82

6. 34

8.76

600

8. 47

7.64

10. 84

7. 01

9. 66

650

9, 28

8. 39

11.87

7. 69

10. 64

700

L0. 11

9. 15

12.88

& 36

IL 63

（资料性附录）

钢材弹性模量

C. 1


CV* ⅞   -----------ŋ

碳素钢钢管许用应二3按农C. 1的规定½⅛"i中间温度的许用应力可按本表中的应力值用

表C. 1碳素钢钢管许用应力


焊接钢泞


Q235A


Q235B


无縫钢莒


10


20


20


20


钢V

GB/T3091


GB/T3091


GB,9948


⅛R>




10

IO

例 6 579

様豹⅛7 悽⅝轧、I∣出


20G


——-


GB 3087


GB 9948


GB 5310


热轧、正火


正火



LC)下的许⅜⅛ MPa

备注

⅛5 550 57⅛ 6⅛-

425

」他用

i切

'下龊

^

V

TOC

通一

76

62

48

74

61

76

62

400

12n

-IO

IOO

65

15

-10

125

JIO

112

IDa

112

95

70

IIol 的

ii2

70

Ji 22

89

11S.

119

87

137

137

137

129

114

IIS

137

137

137

132

122

89

Γλ7

137

137

124

114

∣37 Λ⅛

'22

62

137 132 122

116

76

62

89

J .11 ⅛

Ji： I J)O ⑶i 200

i 137iil3fc


235

115

疝I臨


. W

≤LH

205

17   I：：- X 监

335

热轧、」匚

热轧、正火I ≤16

IU

112

J37>

235

137

>16

1____


■no


^z<15^=!⅛410


17 〜40


245

137

≤16

41

410

410

245


IlO


1IU


62


62


7⅛


53


SH、T 30411226


C 2低合金钢钢管的许用应力可按表C2的规定选取，中冋温度的许用应力可按本表中的应力值用内插法求得。


表G 2低合金钢钢管许用应力


钢号

钢管标准

使用状态

壁丿卩

mm

常温强度指标

在下列温度（C）下的许用应力            一

MPa

使用 温度 下限 nC

盗注

MPa

S

MPa

≤20

100

150

200

250

300 _

350

400

425

450

475

500

525

550

575

600

15CrMO

GB 6479

正火+回火

≤16

440

235

147

128

124

121

119

116

__

Ill

105

104

IoC

91

82

63

42

一

一

-20

—

15CrMO

GB 6479

正火+回火

>16〜40

440

225

147

12S

124

121

119

116 _

Ill

105

104

100

91

82

63

42

—

—

-20

—

15CrMOG

GB 5310

正火+回火

全部

440

235

147

128

124

121

119

116

Iil

105

104

100

91

82

63

42

一

一

-20

15 CrMo

GB 994S

正火+回火

≤16

440

235

147

128

124

121

119

116

Ill

105

104

100

91

82

63

42

—

-20

—

15CrMo

GB 9948

正火+回火

, ‘

>16〜4。

440

225

M7

128

124

121

119

116

Ill

105

L 04

100

91

82

63

42

一

一

-20

—

12Cr2MoG

GB 5310

正火+回火

≤16

450

230

150

150

150

150

149

148

146

143

140

136

113

92

65

46

31

—

-20

—

12Cr2MoG

GB 5310

£火+回火

>16 〜40

450

270

150

150

_

147

145

144

143

141

138

135

132

109

92

65

•16

31

—

-20

一

12Cr2Mo

GB 6<79

正火+回火

≤lδ

450

280

150

150

150

150

149

148

146

143

140

136

IIS

92

65

46

31

—

「20

一

12Cr2Mo

GB 6-179

正火+回火

>16-40

450

270

150

150

147

145

L 44

143

141

13S

135

132

109

92

65

46

31

—

-20

一

IoMOWVNb

GB 6479

正√C÷0火

W16

470

295

157

157

157

156

153

147

141

135

130

126

121

97

一

一

—

—

-20

—

IOMoWVNb

GB 64-79

王火+回火

>16

470

285

157

157

156

150

147

141

135

129

124

113

Ill

97

一

一

一

-20

—


3041—200


C. 3高合金钢钢管的许用应力可按表C. 3的规定选取，中间温度的许用应力可按本表的应力值用内插法求得。

表G 3高合金钢钢管许用应力

钢号

钢管标准

使用

状态

壁焯

mm

在下列温度（P）下的许用应力

MPa

使用 '温度 下限 C

备注

≤20

100

150

200

250

300

350

400

425

450

475

500

525

550

575

600

625

650

675

700

_

06Crl9NilO

GB/T 12771

固浴

—

137

137

137

130

122

114

Ill

107

105

103

101

100

98

91

79

64

52

42

32

27

-253

—

GB/T 14976

—

138

138

138

130

122

115

Ill

107

105

103

101

100

97

90

78

63

61

41

33

27

06CrlSNilITi

GB/T 12771

閩溶或

稳定化

一

138

138

138

138

134

128

123

119

117

115

115

114

112

92

60

44

33

25

18

13

~253

—.

GB/T 14976

一

138

138

138

138

134

128

123

119

117

115

115

∏4

112

92

60

44

33

,25

18

13

06Crl7Nil2Mo2

GB/T 12771

固溶

一

138

138

138

133

125

119

114

Ill

110

108

107

106

106

103

95

81

65

51

39

30

-253

:

GB/T 14976

—

138

138

138

133

125

119

114

Ill

110

108

107

106

106

103

95

81

65

51

39

30

06Crl8NιΠNb

GB/T 12771

固溶

—

138

138

138

138

137

134

130

128

127

126

125

125

124

107

77

58

40

30

23

16

-253

GB/T 14976

一

138

138

138

138

137

134

130

128

127

126

125

125

124

107

77

58

40

30

23

16

022Crl9Nil0

GB/T 12771

固浴

—

115

115

115

109

103

98

94

92

90

88

84

73

61

49

41

33

27

22

18

15

-253

——

GB/T 14976

—

115

115

115

109

103

98

94

92

90

88

84

73

61

49

41

33

27

22

18

15

022Crl7Nil2Mo2

GB/T 12771

固溶

一

115

115

115

107

101

95

90

87

86

84

S2

80

78

76

73

68

58

44

33

25

-253

—

GB/T 14976

—

115

115

115

107

101

95

90

87

86

84

82

80

78

76

73

68

58

44

33

25

07Crl8NUlNb

GB 5310

固溶

一

138

138

138

138

137

134

130

128

127

126

125

125

124

121

UI

92

70

54

42

32

-196

—

GB 9948

—

138

138

138

138

137

134

130

128

127

126

125

125

124

121

Ill

92

70

54

42

32

D. 1


隹附录）L

:柔度系数和应,於强素数


1_刑 厂

∏.4

ɜ

D. 9

■1

-间。）

窄间距斜安泠b. d. c. g

带补强板的焊制Ξ≡b. d.

*节翁接我N或宽闫费 斜密：•詰".S

S A Γ !.二

符合 ASME B⅛⅞i¼⅛ 对焊三通b' X户

焊接次头成巻済V


L 52 —


h'


哀柔度系数和应力増强系数

应力护强系数S C


柔度特•性


TlflTH7


U. 75


1 + COt^


)⅜∣


r- ■ 1 - ZQIO')


、T 3041——2S6


-Oi


⅞⅞⅛⅛ -"

⅛2>wΓ1

表∑λ " 柔凄系教和应方结强系兹•鑽）

挤壬成型的对*逐歸勺

O- 9

O.FΓ^ -

吹入式∙Aiβ⅛⅛

焊接支泞座（整体加强）■


— 平旬w，i


不俗朴强板的灯'•


孑0.05 Qb        5 7



≡D.1a柔度系数和应力増强系数（续）


类 型

柔度系数 k

应力増强系数B C

柔度特性 h

简 图

平面外矽      平面内R

对接焊的接头、异径接头或对焊法兰

1

1. 0

一

—

双面焊的平焊法兰

1

1. 2

—

—

角焊缝或承插焊缝

1

L 3 m

—

—

符合ΛSME B16.5带翻边短节的松套

法兰_______________

1

1. 6

—

___________________                                                                                                                                                            1

螺纹管接头或螺纹法兰

1

2. 3

一

一

带波纹的H管或带波纹或折皱的弯头n

5

2. 5

—

—

a当无直接可独用的敖据时，应力壻强系数和柔度系数可取衣D.1中的教据，该数据仅适用于管道直径Q与其壁厚7之比小于或等于100的场舍。

b去中的柔度系数适用F平面内和平面外弯曲。柔度系数和应力增强系数f在弯头和斜接弯管的有效弧长（图表中粗中心线表示）上以及三通交点上均适用。

, C如果苗耍.平面外应力増强系数七和平面内应力増强系数R均可取0.9 ∕h2j,∖

d可从图D. 2中按衣D. 1公式计你得到的柔度特性h值直接査取k值和/值。

应中符号含义如下：

Db——支耸外径：

RI ——焊制弯头或弯管的与曲半径：

rx——在主管和支管轴线平面上测得的支管台外缘曲率半径；

A——主莒的平均半径:

S --斜接汚管中间短节的中心距:

T——对于弯头和斜按弯TL指管件的名义壁叩:对于三通.指主皆的名义壁挣；

TC —— 图示中在三通交叉处测得的壁椁;

:     Tτ——补强圈或恢式补强板的区度；

O--斜接角度的二分之…：


3041—226


表D. 1a柔度系数和应力增强系数（续）

f \


类 型

柔度系数 k

应力增强系数b∙ C

柔度特性

h

简 图

平面外丄

平面内£

C当苣件的一端或两端与法兰连接时.表中的左值和/值应利用系数CI来修正。系数C；可由计算得到的h位从图D. 2上直接査取。

I  f借耍注意的是铸造成形的对焊管件的璧岸比与其相连管子的壁厚大很多，如不考虑大壁収带来的影响.柔度系数和应力增强系数可能会冇很大的误差。

e对于屯径大、管壁薄的弯头和弯管，内压对次值神会产生显著的影响，因此，对表中的X值和，值应分别除以下列公式计算的数值进行修正:


对，位除以

式中：

Pl ---对应工况下的压力（去压J，kPa. j - 1, 2. 3，…；

EJ --- 对应工况下的弹性模:比 MPa,丿=1. 2, 3.....

h 如果 a⅛1∕8 Z）b ^r-.⅛Γ ⅛ 1. 5Γ .柔度特性可取 4.4τ∕r,,.

1三逆的应力增强系数是基于在三通两侧连接至少两倍立径长度的工［菅进行试验得到的。相邻两支管距离较近时（小于两倍直径长度）需特殊老虑。

J 当 7； > L 5 F 时，Λ = 4Γ / r o

k支耸与主嘗泮［径比在0.5写1.0之间时,其平面外应力增强系数也许并非保印.外形为内凹且T'：滑过渡的焊缝可降低平面外应力增强系数。该怙况下.平外应力 增强系教的选取E⅛设计人员须贡。

i设计人员须保证这种菅件的压力额定值与肖管的压力额定值相当。

1对于与承插焊耸件连接的焊缝，应力增强系数是基于假定样子和管件与ASME B 16. 11 匹配•且管子和管件的角毋缝符合ASME B31. 3图328. 5. 2C。对于与 承插焊法兰连接的焊缝,应力增强系数的価定是基于其焊缝外形符合ASME B31.3图328. 5. 2B （3）,且己嚨括了菅子与承插焊佰;件连接的试验结果中。角灯缝 的焊角与傍壁圆滑过渡并呈外凹形.如ASMEB31. 3图328. 5. 2A所示.这种结构可以改善焊缝的疲劳性能。

"所示的柔度系数和应力増强系数适用于灯曲：对于扭曲其柔度系数为0.9.

D. 2柔度特性"与柔度系数#及应力頂强系数,•的关系见图D.2。

IoIl

80

60

IO

驾头柔頂系簽 ⅛ = 1.65 / Ii

：：Li：*•肴尤度姦故

二奇長丄丄二."⅛iw-∙.;■一

10

7»   ⅞ i

Λ

0.02      0.03 ti∕⅛l (>/()IV


CJ. 03 0.倒


Wl


图I). 2柔度特性与柔度系数及应力増强系数的关系


D.3歴疔疯,见图D


IHi√∕!∙uΛ,-∙ Ci ∕r∙'


图D. 3修［「系；&

本规范用词说明


1为便于在执行本卅!范条文时区别对待，对要求严格程度不同働此词说明如J

1） 表示很冲临,非这捋囉不可的：

正而W來用i⅛Γ,,反面词采用“严禁”；

2） 秒铲瘩・.存正常情况下均应这样做的：

正血试采用成Im同疾用“不应"或“砰「‘：

3） 表示允许加有倍撑，在条件许可时莒光应这样俯的:

/正面伊*用"初,•反而词柯“不宜气

时表癖选择，A：一定条件F可以以拝做的，采用"可


2 ⅛jtψ⅛⅛应按其他有关弥准执仃竹弓法为"'岷符台……的规定”或“F /


中华人民共和国

石油化工行业标准 石油化工管道柔性设计规范

SH/T 3041—2016

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