《石油化工管道支吊架设计规范》SHT 3073-2016
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ICS
23.
040
p
72
备案号：
1389-2016
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T
3073-2016
代替
SHIT
3073-2004
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/T
3073•2016
目；欠
141i111i11111i111i1it
--
11iqLO
,“
qdquququ
1·
..
SH/T
3073-2016
Contents
Foreword ...............................................................................................................……III
1 Scope
………………………………………………………………………………………………………
I
2 Normative references·
…………………………………………………………………………··…………
1
3 Terms and definitions and symbols·
………………………………………………………………………..
1
3.
1 Terms and definitions·
………………………………………………………………………………"
l
3.
2 Symbols
………………………………………………………………………………………………
2
4 Basic requirements·
…………………………………………………………………………………··……
6
5 Selection and position determination·
……………………………………………………………………..
g
5.
1 Rigid support and hanger
……………………………………………………………………………
8
5.
2 Spring support and hanger-
…………………………………………………………………………..
g
5.
3 Anchor and stop support
"……·………………………………………………………………………
8
5.
4 Guide
"………………………·………………………………………………………………………
9
5.
5 Sliding support and rolling support
"………·………………………………………………………
10
5.
6 Vibrating eliminator
..…·……………………………………………………………………………
10
5.
7
Snubber·
……………………………………·………………………………………………………
10
6 Calculation
of
piping span
………………………………………………………………………………
10
7 Calculation
of
load ·............,.....................................…………………………………………
11
7.
1 Criterion
of
load combination·
……………………………………………………………………"
ll
7.
2 Calculation
of
vertical load
"………………………………………………………………………·
13
7.
3 Calculation
of
horizontal load
………………………………………………………………………
13
7.
4 Calculation
of
dynamic load on safety vavle outlet pipe
"…………………………………………
·14
8 Material and allowable stress
……………………………………………………………………………
M
8.
1
岛
faterial
..…………………………………………………………………………………………·…
14
8.
2 Allowable stress
……………………………………………………………………………………
15
9 Calculation
of
weld strength··
……………………………………………………………………………
·16
10
Structure
design
…………………………………………………………………………………………四
10.
1 General requirements·
……………………………………………………………………………"
18
10.
2 Calculat10n
of
pipmg support
"……………………………………………………………………·
19
Annex A C Informative) Calculation
of
horizontal load
of
anchor··
…………………………………………
·25
Annex B (Normative) Calculation factor
of
support load
of
constant section straight pipe under uniform
load··…
················································································································28
Annex C (Informative) Approximate calculation
of
piping support load··
…………………………………
·30
Annex D (Normative) Stability factor
of
carbon steel components with axial compression
………………
34
Explanation
of
wording in this specification·
………………………………··………………………………
35
Add: Explanation
of
articles
"……………………………………………………·…………………………
37
II
SH/T
3073-2016
刚吕
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/T
3073
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：
一一第二章更新了规范性引用文件；
一一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：
一一第八章修订了材料和许用应力内容：
一一第十章补充和完善了支吊架结构设计及选用规定等：
一一一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，请奇送
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因
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/T
3073 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/T
17116. 1
管道支吊架第
1
部分：技术规范
GB
50009
建筑结构荷载规范
GB 50017
钢结构设计规范
SH/T
3039
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
anchor
support
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
secondary
anchor
support
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
main
anchor
support
除承受次国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矢量和。
3.
1.
4
滑动支架
sliding
support
管道可以在支承平面内自由滑动的支架。
3.
1.
5
刚性吊架
rigid
hanger
带有校接吊杆的管架结构，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
guide
support
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
stop
support
SH/T
3073 2016
可以阻止管道向某一方向位移的支架。
3.
1.
8
；咸振装置
vibrating eliminators
可控制管系高频低幅振动或低频高幅晃动的装置，不限制管系热胀冷缩。
3.
1.
9
阻尼装置
snubber
(damper)
可控制管道瞬时冲击荷载或管系高速振动位移的装置，不限制管系热胀冷缩。
3.
1.
10
永久荷载
permanent
load
在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的
并能趋于限值的荷载。
3.
1.
11
可变荷载
variable load
在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。
3.
1
12
偶然荷载
accidental load
在结构使用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续时间很短的荷载。
3.
1.
13
静荷载
dead load
管道组成件、绝热材料以及其他加在管道上的永久性荷载。
3.
1.
14
动荷载
dynamic load
由管道振动等产生的荷载。
3.
1.
15
牵制系数
tie
-up
coefficient
在设置多根管道的同一支架上，无热变形或热变形已经稳定的管道阻止变形管道推动管架，使管
道的水平推力部分抵消，表示这种牵制作用的系数。
3.2
符号
2
下列符号适用于本规范。
Ab
一一横梁截面积，
mm2;
Ae
一一波纹管补偿器的有效截面积，
mm2;
Ae1
一→大管径波纹管有效截面积，
mm2;
Ae2
一一小管径波纹管有效截面积，
mm2;
Ag
一一－筋板与管道连接处的截面积，
mm2;
Ah
一一一焊缝抗剪截面积，
mm2;
AL
一一一斜撑的截面积，
mm2;
An
－一一放空管出口的截面积，
m2;
Ap
一－一管道的内截面积，
m
“；
As
一一螺栓根部截面积，
mm2;
At
一一一托架截面面积，
mm
飞
α
一一管段的长度，
m;
αl
一一焊缝实际长度或焊缝中心距，
mm;
b
一一管段的长度，
m;
b1
焊缝实际长度，
mm;
C
一一焊缝长度，
mm;
c
一一管段的长度，
ill;
d
一一管道外径（包括绝热层），
ill;
e
一一管段的长度，
m;
E
一一材料弹性模量，
MP
a;
Et
一一管道或支吊架材料在设计温度下的弹性模量，
MPa;
Fa
安全阀出口放空管道的反作用力，
N;
Fb
一一螺栓承受的剪力，
N;
Fe
套筒式补偿器的有效截面积，
mm2;
Fg
一一一管道支架产生的摩擦力，
N;
Fg1
一一右侧管道支架产生的摩擦力，
N;
Fg1
’一一大管径管道支架产生的摩擦力，
N;
Fg2
一一左侧管道支架产生的摩擦力，
N;
Fg2
＇
一一小管径管道支架产生的摩擦力，
N;
FH
弹簧工作荷载，
N;
F1A
一一管道中间固定支架承受的轴向力，
N;
Fm
波纹管膨胀节变形反力，
N;
FMA
一一主固定支架承受的轴向力，
N;
FMAl
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:
F1111
一一左侧波纹管膨胀节产生的变形反力，
N:
Fm1
’一一大管径管道上波纹管产生的变形反力，
N;
F1112
一一右侧波纹管膨胀节产生的变形反力，
N;
Fm2
’一一小管径管道上波纹管产生的变形压力，
N;
Fs
←一一波纹管的压力推力，
N;
凡
l
由于变径产生的压力推力，
N;
Ft
一一弯头处介质产生的力，
N;
Fw
一一焊缝计算断面面积，
mm2;
f
一一由垂直荷载产生的挠度，
mm;
f D
集中荷载
Pv
产生的挠度，
mm;
/max
一一支吊架梁的最大挠度值，
ill;
f s
荷载变化率；
g
一一重力加速度，
m/s2;
H
一一固定支架承受的轴向推力，
N;
Hx
一一固定支架沿
X
轴方向承受的轴向推力，
N;
Hy
一一固定支架承受的侧向推力，
N;
h
型钢梁高度，
mm;
hr
一一焊缝高度，一般取较薄的连接件厚度，
mm;
I
一一型钢截面惯性矩，
mm1;
IA
一一一次固定支架：
ι
一一管道截面惯性矩，
mm4;
SH/T
3073-2016
3
SH/T
3073
一
2016
4
ι
’一一管道扣除腐蚀裕量及负偏差后的截面惯性矩，
mm4;
fw
一一焊缝断面极惯性矩，
mm4;
is
一一管道坡度：
K
一一牵制系数：
Ks
一一弹簧刚度，
N/mm;
Kx
波纹管的轴向刚度，
N/mm;
L
一一两支点间的垂直距离，
ill;
L1
一一不等跨管道的第
1
跨跨距，
ill;
L2
一一不等跨管道的第
2
跨跨距，
ill;
L3
一一不等跨管道的第
3
跨跨距，
ill;
LA
一－
a/2
处距
B
点的垂直距离，
ill;
Ls
一－
b/2
处距
B
点的垂直距离，
ill;
LH
管式托架尺寸，
mm;
Lv
一－管式托架尺寸，
mm;
Lb
一一支架横梁长度，
mm;
Le
一一支架梁悬臂端长度，
mm;
Lr
一一支架反力与焊缝的距离，
mm;
Lm
一一等跨管道的跨距，
ill;
Lmax
一一其他导向支架间最大间距，
ill;
Ln
一一对简支支架为两支承点的问距，对悬臂支架为垂直力与悬臂点问距的两倍，
ill;
Lr
一一装置内管道由刚度条件决定的跨距，
ill;
Lr'
一一…装置外管道由刚度条件决定的跨距，
ill;
Ls
一一不考虑内压时，装置内、外管道由强度条件决定的跨距，
ill;
Ls'
一一考虑内压时，装置内、外管道由强度条件决定的跨距，
ill;
Ls
＇
’一一不允许积液并带有坡度的管道最大跨距，
ill;
l
一－管段的设度，
ill;
l1
一一管段的妖度，
ill;
在一一管段的长度，
m
b
一一管段的氏度，
m
b
一一管段的长度，
ill;
ι
一一两螺栓间距，
mm;
M
一→一弯矩，
N•m;
MH
一一水平荷载产生的弯矩，
N•m;
Mv
一一垂直荷载产生的弯矩，
N•m;
MA
一一主固定支架；
N1
一一垂直荷载的水平分力（轴向拉力），
N;
N2
一一斜撑承受的轴向压力，
N:
P
一一管道或支吊架承受的外部荷载，
N;
PA
一一…作用于
A
点的荷载，
N;
Pa
一一一放空管出口环境压力，
MPa;
Pc
一一固定支架左侧套筒式补偿器的摩擦力，
N;
Pct
一一一管道的设计压力，
MP
a;
pk
一一左侧
H
型补偿器的弹性力，
N:
P'k
。一一补偿器预拉力，
N;
Pn
－一放全管出口压力（当出口为亚临界流动时
Pn=P),
MPa;
P
。一一管道介质的工作压力，
MPa;
PR
一一－左侧柔性和半校接支架的弹性反力的总和，
N;
PRX
一－柔性和半饺接支架在
X
轴方向的弹性反力，
N;
PRY
一一柔性和半饺接支架在
Y
轴方向的弹性反力，
N;
Ps
一一－滑动支架的水平力，
N;
PH
一一水平侧向荷载，
N;
PL
一一水平横向荷载，
N;
Pv
一一垂直荷载，
N;
Px
一一沿
X
轴的荷载，
N;
Py
一一沿
Y
轴的荷载，
N;
Pz
一一沿
Z
轴的荷载，
N;
Pc
＇
一一－固定支架右侧套筒式补偿器的摩擦力，
N;
Pk'
右侧
H
型补偿器的弹性力，
N;
PR
＇
一一右侧柔性和半饺接支架的弹性反力的总和，
N;
Px'
固定支架左侧自然补偿管路
x
轴方向弹性力，
N;
Py'
一一－固定支架左侧自然补偿管路
Y
轴方向弹性力，
N;
Px''
固定支架右侧自然补偿管路
X
轴方向弹性力，
N;
Py
”一一固定支架右侧自然补偿管路
Y
轴方向弹性力，
N;
Q
等跨管道支吊架承受的荷载，
N;
Qa
不等跨管道支吊架承受的荷载，
N;
也一一支点
A
承受的荷载，
N;
QB
一一支点
B
承受的荷载，
N;
Qc
支点
C
承受的荷载，
N;
Qo
一一一支点
D
承受的荷载，
N;
Q1
a
管段的总荷载，
N;
Qz
一－
b
管段的总荷载，
N;
Qi
第
i
根管道对该滑动支架的垂直荷载，
N;
Q1
一一第
j
个滑动支架处承受的垂直荷载，
N;
q
一一每米管道的均布荷载，
N/m;
q1
一一－主管每米管道的基本荷载，
N/m;
如一一支管每米管道的基本荷载，
N/m;
So
一一基本雪压，
kN/m2;
sk
一一作用于水平管道上的雪荷载标准值，
kN/m;
y
一一由弯矩产生的剪力，
N;
V
＇
一一单面焊缝的承剪力，
N;
凡一一介质的出口流速，
m/s;
v:nax
构件可承受的最大剪力，
N;
v
管道介质速度，
m/s;
W
一一抗弯断面系数，
mm3;
Wa
介质出口质量流速，
kg
/s;
问一一型钢截面在水平方向的抗弯断面系数，
mm3;
SH/T
3073-2016
5
SH/T
3073-2016
WP
管子扣除腐蚀裕量及负偏差后的抗弯断面系数，
mm3;
吭一－
Y
轴焊缝断面系数，
mm3;
Wz
Z
轴焊缝断面系数，
mm3;
民一一型钢截面在垂直方向的抗弯断面系数，
mm3;
X
一一一波纹管的轴向位移，
mm;
1'/
等跨管道荷载计算系数：
和一一不等跨管道荷载计算系数：
α
一一一夹角，（。）；
卢一一－夹角，（。）：
θ
一一弯管与管道轴线的夹角，（。）：
μ
一一摩擦系数：
µr
一一管道积雪分布系数，可取
0.
7;
ρ
－一管道介质密度，
kg/m3:
σ
一一最大组合应力，
MPa;
σl
一一横梁截面的最大组合应力，
MPa:
σ2
→一斜撑截面的应力，
MP
a;
σc
计算组合应力，
MPa;
σbm
一→由弯矩产生的正应力，
MPa:
昕一一筋板在荷载作用下产生的弯曲应力，
MPa:
［叶
t
一一材料在设计强度下的许用应力，
MPa;
τ
→一剪切应力，
MPa;
飞一－
x
方向剪切应力，
MPa;
τy
一－
Y
方向剪切应力，
MP
a;
马一－
Z
方向剪切应力，
MPa;
可一一筋板在荷载作用下产生的剪切应力，
MPa:
［
τ
］一一一许用剪切应力，
MPa:
［
τ
］
b
一一－螺栓材料许用剪切应力，
MPa:
[r]w
一一焊缝许用剪切应力，
MPa:
功一一压杆稳定系数：
A
一一管道垂直位移绝对值，
IDillo
4
基本规定
4.
1
管道支吊架应能承受管道持续荷载、位移荷载和偶然荷载，并满足管道位移的要求：管道设计及
其支吊架的设置不得出现以下情况：
6
a)
管道应力超过允许的应力；
b)
管道接头处泄漏；
c)
与管道连接的设备上出现过大的推力和力矩；
d)
支承件或约束件中出现过大的应力；
的管道系统发生共振：
f)
管道柔性不足：
g
）有坡度要求的管道过度下垂：
h
）管道支吊架发生非预期的脱离；
i)
支承件温度超过材料的允许温度。
摘要：
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ICS23.040p72备案号：1389-2016中华人民共和国石油化工行业标准SH/T3073-2016代替SHIT3073-2004石油化工管道支吊架设计规范Specificationfordesignofpipingsupportinpetrochemicalindustry2016-01-15发布2016-07-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布SH/T30732016目；欠HIll1268888900001133444568895804巧厅141i111i11111i111i1it--11iqLO,“qdquququ数…系…算…1·、中LV载…荷…点法支方道算管计数直似系续近定...
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2024-10-16 11
分类：法规文献
价格：1库币
属性：50 页
大小：2.61MB
格式：PDF
时间：2024-06-18
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