管道应力设计基础
管道应力设计规定
管道应力设计规定1 范围1.1 本标准对管道应力分析设计条件、评定标准以及分析方法进行了规定。
1.2 适用于设计压力不大于42 MPa，设计温度不超过材料允许使用温度，非直接埋地且无衬里的低碳素钢、合金钢或不锈钢管道。
2 引用标准使用本标准时，应使用下列标准的最新版本。
GB 50316 《工业金属管道设计规范》GB 50009 《建筑结构荷载规范》SH 3039 《石油化工企业非埋地管道抗震设计通则》API 610 《石油、化工和气体工业用离心泵》API 617 《石油、化工和气体工业用离心式压缩机》NEMA SM23 《机械驱动用汽轮机》3 设计规定3.1 一般要求3.1.1 应兼顾管道热补偿及防振要求。
3.1.2 应兼顾管道及设备安全，应避免管道对相关设备造成危害。
3.1.3 应优先采取自然补偿方法解决管道柔性问题，安装空间狭小而不具备自然补偿条件时方考虑采用金属膨胀节。
采用膨胀节应考虑满足工艺条件及防腐要求，不得采用填函式伸缩节和球形补偿器。
3.1.4 可采取冷紧措施减小管道对设备、法兰以及固定架的作用力，但不可以应用在敏感转动设备的管道上。
3.1.5 存在明显振源的管道应优先考虑防止其振动。
3.1.6 往复式压缩机管道应按照与制造商签定的合同要求进行防振计算。
3.2 设计条件3.2.1 计算基础数据应由相关各专业提供。
3.2.2 计算工况应涵盖最不利工况，如烘炉、催化剂再生、烧焦、吹扫等特殊工况。
3.2.3 另有规定除外，热态计算温度按最高操作温度状态确定。
对于有外隔热层管道，计算温度取介质温度；对于无外隔热层管道，计算温度可取95 %介质温度；对于有内隔热层管道，计算温度应根据热传导计算确定。
3.2.4 另有规定除外，安装温度取20 ℃。
3.2.5 另有规定除外，冷态计算温度取安装温度。
3.2.6 另有规定除外，计算压力取最高操作压力。
3.2.7 金属管道的许用应力按GB 50316附录A取值。
【管道应力分析】管道设计-3
第四强度理论： e
1 2
[(
z )2
( z
r )2
( r
)2 ]25 [ ]
强度理论
第一强度理论（最大拉应力理论）： 认为最大拉应力是引起破裂的主要原因
σ1 [σ]
第二强度理论（最大伸长线应变理论）：
认为最大伸长线应变是引起破裂的主要原因
σ1 (σ2 σ3) [σ]
第三强度理论（最大剪应力理论）： 认为最大剪应力是引起屈服的主要原因
4
确定管径方法：
（1）首先设定平均流速,按下式初算内径：
式中 Di——D管子i 内=径0（.m0）1；88 W0/vρ
W0——质量流量（kg/h）； ν——平均流速（m/s）； ρ——流体密度（kg/m3）。
（2）根据工程设计规定的管子系列调整为实际内径。 （3）复核实际平均流速。 （4）以实际的管子内径Di与平均流速v核算管道压力损失，
一次应力安全性判据是： [ ]L [ ]t
极限载荷法认为：在某结构截面上一旦发生屈服，该结 构便达到极限状态，不能再承受任何附加载荷，结构在极 限状态下承受的外载荷称之为极限载荷。这是一个防止结 构过度变形的准则。
一次弯曲应力和一次局部薄膜应力可以比一次总体薄膜 应力有较高的许用应力值。
设计温度下基本许用应力
σ1 σ3 [σ]
第四强度理论（形状改变比能理论）： 认为形状改变比能是引起屈服的主要原因
R
σ3
1 2
[(σx
σy
)2
τ
2 xy
xC
1 2
(σ
x
σy )
R σ1
(xC , yC )
σ
1 2
[(σ1
σ2 )2
管道应力计算指导
[转贴]压力管道应力分析部分第一章任务与职责1. 管道柔性设计的任务压力管道柔性设计的任务是使整个管道系统具有足够的柔性，用以防止由于管系的温度、自重、内压和外载或因管道支架受限和管道端点的附加位移而发生下列情况；1) 因应力过大或金属疲劳而引起管道破坏；2) 管道接头处泄漏；3) 管道的推力或力矩过大，而使与管道连接的设备产生过大的应力或变形，影响设备正常运行；4) 管道的推力或力矩过大引起管道支架破坏；2. 压力管道柔性设计常用标准和规范1) GB 50316-2000《工业金属管道设计规范》2) SH/T 3041-2002《石油化工管道柔性设计规范》3) SH 3039-2003《石油化工非埋地管道抗震设计通则》4) SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》5) SH 3073-95《石油化工企业管道支吊架设计规范》6) JB/T 8130.1-1999《恒力弹簧支吊架》7) JB/T 8130.2-1999《可变弹簧支吊架》8) GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀节通用技术条件》9) HG/T 20645-1998《化工装置管道机械设计规定》10) GB 150-1998《钢制压力容器》3. 专业职责1) 应力分析(静力分析动力分析）2) 对重要管线的壁厚进行计算3) 对动设备管口受力进行校核计算4) 特殊管架设计4. 工作程序1) 工程规定2) 管道的基本情况3) 用固定点将复杂管系划分为简单管系，尽量利用自然补偿4) 用目测法判断管道是否进行柔性设计5) L型U型管系可采用图表法进行应力分析6) 立体管系可采用公式法进行应力分析7) 宜采用计算机分析方法进行柔性设计的管道8) 采用CAESAR II 进行应力分析9) 调整设备布置和管道布置10) 设置、调整支吊架11) 设置、调整补偿器12) 评定管道应力13) 评定设备接口受力14) 编制设计文件15) 施工现场技术服务5. 工程规定1) 适用范围2) 概述3) 设计采用的标准、规范及版本4) 温度、压力等计算条件的确定5) 分析中需要考虑的荷载及计算方法6) 应用的计算软件7) 需要进行详细应力分析的管道类别8) 管道应力的安全评定条件9) 机器设备的允许受力条件（或遵循的标准）10)防止法兰泄漏的条件11)膨胀节、弹簧等特殊元件的选用要求12)业主的特殊要求13)计算中的专门问题（如摩擦力、冷紧等的处理方法）14)不同专业间的接口关系15)环境设计荷载16)其它要求第二章压力管道柔性设计1. 管道的基础条件包括：介质温度压力管径壁厚材质荷载端点位移等。
管道应力计算报告
管道应力计算报告
管道应力计算是确定管道设计安全性的重要一步，以下是管道应力计算报告的基本内容：
1. 选用的计算方法和标准：应明确使用的计算方法和标准，如ASME B31.1、B31.3等。
2. 管道系统的设计参数：报告需提供管道系统的设计参数，包括管道直径、壁厚、材质、工作温度和压力等。
3. 应力计算基础：应力计算基础是管道应力计算的前提，需要通过管道系统的设计参数计算出管道应力计算的基础数据。
4. 管道应力计算：根据应力计算基础及计算方法，计算出管道系统中各点的应力及相应的位移，其中包括弯曲应力、轴向应力、环向应力、剪切应力等。
5. 应力判断：基于计算出的管道应力，判断管道系统在工作情况下是否满足设计要求，主要是确保管道系统的强度和刚度满足设计要求，避免管道系统出现破裂、脆化、变形等现象。
6. 结论：报告中应根据管道应力计算的结果，给出相应的结论，包括管道系统的安全性评估、是否需要调整设计参数等。
7. 建议改进：如果管道应力计算存在问题或者不满足设计要求，应给出相应的建议改进措施，以确保管道系统的安全性和稳定性。
应力分析基础理论讲义
CAESARII-管道应力分析软件（系列培训教材）管道应力分析基础理论讲义管道应力分析基础理论管道应力分析主要包括三方面内容：正确建立模型、真实地描述边界条件、正确地分析计算结果。
所谓建立模型就是将所分析管系的力学模型按一定形式离散化，简化为程序所要求的数学模型，模型的真实与否是做好应力分析的前提条件。
应力分析的根本问题就是边界条件问题，而体现在工程问题上就是约束（支架）、管口等具体问题的模拟，真实地描述这些边界条件，才能得到正确的计算结果。
要想能够熟练而正确地分析结果，首先会正确设计支吊架，有一定的相关理论知识如工程力学，流体力学，化工设备及机械等，另外需在一定时间内不断摸索，总结出规律性的问题。
第一章管道应力分析有关内容·§1.1 管道应力分析的目的进行管道应力分析的问题很多CAESARII解决的问题主要有：1、使管道各处的应力水平在规范允许的范围内。
2、使与设备相连的管口载荷符合制造商或公认的标准（如NEMASM23，API610 API617等标准）规定的受力条件。
3、使与管道相连的容器处局部应力保持在ASME第八部分许用应力范围内。
4、计算出各约束处所受的载荷。
5、确定各种工况下管道的位移。
6、解决管道动力学问题，如机械振动、水锤、地震、减压阀泄放等。
7、帮助配管设计人员对管系进行优化设计。
§1.2 管道所受应力分类1.2.1 基本应力定义轴向应力（Axial stress）：轴向应力是由作用于管道轴向力引起的平行管子轴线的正应力，：S L＝F AX/A m其中S L＝轴向应力MPaF AX＝横截面上的内力NA m＝管壁横截面积mm2=π（do2-di2)/4管道设计压力引起的轴向应力为S L＝Pdo/4t轴向力和设计压力在截面引起的应力是均布的，故此应力限制在许用应力[σ]t范围内。
弯曲应力（bending stress）：由法向量垂直于管道轴线的力矩产生的轴向正应力。
压力管道应力动态分析理论
02 压力管道应力动态分析理 论基础
材料力学基础
材料力学是研究材料在各种力和力矩 作用下的应力和应变行为的科学。它 为压力管道应力动态分析提供了基本 原理和计算方法，包括材料的弹性模 量、泊松比、剪切模量等参数的确定。
VS
材料力学还涉及到材料的强度理论， 例如最大剪应力理论、最大伸长线应 变理论和能量理论等，这些理论为压 力管道的强度设计和校核提供了依据。
意义
通过应力分析，可以优化管道设计，降低制造成本，提高设备运行效率，保障人员和财产安全。
应力分析的方法和步骤
方法
常用的应力分析方法包括有限元法、有限差分法和边界元法等数值分析方法，以及基于力学理论的解 析法。
步骤
应力分析通常包括前处理、求解和后处理三个步骤。前处理阶段涉及建立模型、设定边界条件和载荷 等；求解阶段通过数值方法计算管道应力；后处理阶段则是对计算结果进行评估和优化。
04 压力管道应力动态分析理 论与其他理论的关联
与流体力学理论的关联
流体力学理论在压力管道应力动态分析中起 着重要作用，特别是在流体流动和压力分布 的计算方面。流体的动力学和热力学性质对 管道中的应力分布和疲劳寿命有显著影响。
压力管道中的流体流动可能导致管道产生振 动和应力集中，这些因素进一步影响管道的 稳定性和安全性。流体力学理论提供了流体 动力学和热力学的基本原理，有助于预测和
压力管道应力分析的未来发展方向
方向1
随着数值计算技术和计算机技术的不断发展，未来应力分析将更加精确和高效，能够更 好地模拟管道的实际运行工况。
方向2
随着新材料和新工艺的不断涌现，未来管道材料的性能将更加优异，能够满足更高压力 和温度的要求。
方向3
随着智能化和远程监控技术的发展，未来管道应力分析将更加智能化和远程化，能够实 现实时监测和预警，提高管道运行的安全性和可靠性。
管道设计之管道应力分析
管道设计之管道应力分析开篇Email: 156578102@对管道支撑件（如固定支架、止推支架、导向支架、滑动支架、滚动支架、吊架、弹簧支架等）、阻尼件（如阻尼器）、柔性件（如膨胀节）的选型与设置；对与管道相连的设备的定位、操作的理解；对管道走向的调整与斟酌；对管道元件的局部分析与处理（如法兰、支架生根、SIF）；对管道开停车工况及其介质特性的理解；对管道可能遭受的偶然载荷（如气液两相流、水锤、气锤、安全阀反力、风载荷、地震载荷）的理解程度，一定程度上体现了一个设计院管道设计的水平。
虽然柔性分析仍然是管道应力分析的主要内容，但与振动有关的破坏也越来越受到重视，所以管道设计需要刚柔并济。
话虽这么说，但有时候确实很难，这个时候应该查找相关资料来佐证自己的想法，做到有分寸的考虑相关问题，不能一味按某个不切实际方向去做。
1.管道应力专业工作1.1编写本装置的应力分析统一规定，明确本装置执行的规范及版本,软件及版本；1.2根据统一规定，编写本装置的应力分析关键管线表；1.3参与关键管线及其设备的布置研究；1.4参与关键设备的技术谈判；1.5的委托条件进行详细应力分析（这部分内容很多，等以后大家都了解后可以针对不同管系展开说明），提出应力计算报告及修改意见；1.6受报告并解读报告，按要求修改管道走向及选取支架，向土建、设备专业返回受力及扰度要求；1.7置的三查四定及开车。
2.配管委托条件应包括哪些内容2.1单线图:2.2设备总装图：设备外形图、材质、温度等；2.3调节阀、安全阀数据表：重量、反作用力、压力等级、材质等；2.4其他应力分析过程中需要的资料：如PID流程图、管道表、材料等级表、当地风、地震等数据等等。
3.如何理解应力分析报告3.1节点号：在单线图上感兴趣的点称为节点，通常会在管道端点、支吊点、三通、弯头、大小头、管道属性改变处（如管径、壁厚、保温、温度、压力等）、阀门端面、法兰端面、膨胀节及一些特殊需要而增设等处设置节点号。
管道应力专业提出的应力分析条件内容
管道应力专业提出的应力分析条件内容管道应力专业是工程学科中的重要分支之一，主要研究管道系统中的应力分析问题。
管道系统的应力分析是工程设计与成品制造过程中不可或缺的环节，能够为工程师提供关键的设计以及材料选用依据。
在进行管道系统的应力分析时，需要掌握一定的应力分析条件，本文将对管道应力专业提出的应力分析条件进行详细介绍。
一、管道设计与材料选用管道设计是应力分析的基础，必须考虑到各种因素，包括管道直径、壁厚、材料、工作压力、温度和环境等。
为了保证管道在使用过程中的安全性，应根据设计要求、材料强度、使用场合等因素，选用适宜的材料并按照规定的方式加工制造管道。
二、管道支承方式管道在整个系统中当然是一个重要的组成部分，必须支持在恰当位置以保证稳定性，并能承受来自其他组成部分的重量。
管道支承方式的设计必须符合管道布置设计和管道材料特性等因素，应选用适当的支承方式，包括管架、吊杆、吊环、卡箍等，以保证管道的稳定性。
三、管道安装方式管道安装方式对于管道本身的应力分析结果也有不可忽视的影响。
管道的安装方式应符合管道材料以及应用环境的特性，如需采用挖坑安装方式则需要考虑地下水位等因素，任何因素变化都会影响到管道的应力分析结果，因此需要在管道设计和安装方案确定前仔细评估，并不断进行跟踪和调整。
四、管道布置方式管道布置方式的合理性会影响应力分析结果的校准，因此管道应力专业在进行应力分析时需要考虑管道的布置，包括管道直线段与弯管的比例、弯管角度与半径、排水情况等多种因素。
在对管道进行应力分析时需要考虑这些因素，并据此对应力结果进行修正和校准。
五、管道载荷分析在管道系统中，管道本身可以受到多种载荷，如来自其他组成部分的载荷、管道内流体的载荷等。
管道载荷分析对于应力分析来说是必需的，载荷分析的结果将被用于计算管道的应力状况，包括弯曲、扭转和拉伸等。
在进行应力分析时，需要分别考虑定常载荷和突发载荷。
六、管道温度分析管道系统在使用过程中的温度变化会对管道本身的应力造成影响，而且不同的管道材料对温度的敏感度也可能不同。
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管道应力设计基础1 适用范围1.0.1适用于管道机械专业对非埋地碳素钢、合金钢及不锈钢管道的柔性设计。
1.0.2不适用于长输管道、加热炉炉管及设备内部管道的柔性设计。
2 相关标准2.0.1 《石油化工管道柔性设计规范》SH3041-2001《石油化工企业非埋地管道抗震设计通则》SH3039-1991《石油化工企业管道支吊架设计规范》SH3073-95《石油化工企业管道设计器材选用通则》SH3059-94《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T12777-1999《工业金属管道设计规范》GB50316-2000《钢制压力容器》GB150-19983 设计原则3.0.1 管道柔性设计包括简化分析方法和详细分析方法。
简化分析采用直观经验判断、经验公式和图表法等；详细分析采用计算机程序进行。
3.0.2 以下两种情况的管道，宜采用详细分析方法进行柔性设计：(1)DN≥100且 t≥150℃的管道；(2)DN≥100且t ≤-45℃的管道；(3)t ≥315℃或t ≤-140℃的所有管道；(4)DN≥650的管道；(5)DN≥100的与空冷器连接的管道，t≥120℃的与空冷器连接的管道；(6)DN≥600受外压的薄壁管道；(7)与放在称量设备上的容器相连接的管道；(8)夹套管道；(9)进出加热炉及蒸汽发生器的高温管道；(10)进出汽轮机的蒸汽管道；(11)进出往复压缩机、透平鼓风机的工艺管道；(12)进出反应器的高温管道；(13)与离心泵连接的管道，可根据设计要求或按图3.0.1确定柔性设计方法；(14) 连接易碎设备（如：石墨换热器、搪瓷设备等）的管道；(15) 需要设置弹簧支吊架或特殊管架的管道及配管设计人员要求提供支承点详细 受力状况的管道(16) 与下沉量较大的设备（塔、罐、槽等）相连接的管道；(17) 利用简化分析方法分析后，表明需要进一步详细分析的管道。
3.0.3 计算机分析采用美国COADE 公司的CAESAR II 软件。
3.0.4 下列管道可不再进行柔性设计：图3.0.1 离心泵柔性设计方法的选择图(1) 温度在 -45℃至100℃之间的管道,但管道在两固定点间不能直线相连（软连接除外）。
(2) 对运行良好的管道进行复制的管道，或在系统中未作重大改动且有完整满意的操作记录的更换管道。
(3) 与已分析并合格的管道相比较，能作出肯定的判断，认为具有足够的柔性的管道。
(4) 对具有同一直径、同一壁厚、无支管、两端固定、无中间约束并能满足下式要求的非极度危害或非高度危害介质管道: D Y L U 02083()2.-≤ (3.0.3-1) Y = (△X 2+△Y 2+△Z 2)1/2 (3.0.3-2)式中 D 0──管道外径(mm)；Y ──管道总变形量(mm)；△X、△Y、△Z ──分别为管道沿座标轴在X、Y、Z轴方向的变形量(mm);U──管道两固定点间的直线距离(m)；L──管道在两固定点间的展开长度(m)。
式(3.0.3-1)不适用于下列管道:(1)在剧烈循环条件下运行，有疲劳危险的管道；(2)大直径薄壁管道(管件应力增强系数 i≥5)；(3)不在连接固定点方向的端点附加位移量占总位移量大部分的管道；(4)L/U > 2.5的不等腿U形弯管，或近似直线的锯齿状管道。
4 一般规定4.0.1 管道柔性设计应保证管道在各种工况下具有足够的柔性，防止管道因热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因造成的下列问题：(1) 管道应力过大或金属疲劳引起管道破坏；(2) 管道连接处产生泄漏；(3) 管道推力和力矩过大，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；(4) 管道推力和力矩过大引起管道支架破坏。
4.0.2 在管道柔性设计中，除考虑管道本身的热胀冷缩外，还应考虑下列管道端点的附加位移：(1)静止设备产生热胀冷缩时对连接管道施加的附加位移；(2) 转动设备热胀冷缩在连接管口处产生的附加位移；(3) 加热炉管对加热炉进出口管道施加的附加位移；(4) 储罐等设备基础沉降在连接管口处产生的附加位移；(5) 不和主管一起分析的支管，应将分支点处主管的位移作为支管端点的附加位移。
4.0.3 对于复杂管道可用固定点将其划分成几个形状较为简单的管段，如L形、Π形、Z形等管段，再进行分析计算。
4.0.4 确定管道固定点位置时，宜使两固定点间的管段能够自然补偿。
4.0.5 管道应首先利用改变走向获得必要的柔性，但由于布置空间的限制或其它原因也可采用补偿器获得柔性。
4.0.6 在有毒及可燃介质管道中严禁采用填料函式补偿器。
4.0.7 采用∏型管段补偿器时，宜将其设置在两固定点中部。
4.0.8 冷紧可降低操作时管道对连接设备或固定点的推力和力矩，但连接转动设备的管道不应采用冷紧。
4.0.9 管道采用冷紧时，冷紧有效系数热态取2/3, 冷态取1。
4.0.10 在管道柔性设计中，应考虑支架摩擦力的影响，摩擦系数μ如下表所示：4.0.11 当采用吊杆或弹簧吊架承受管道荷载时，可不考虑摩擦力的影响。
4.0.12 往复式压缩机和往复泵的进出口管道除应进行柔性设计外,还应考虑流体压力脉动的影响。
4.0.13 管道运行中可能出现各种工况时,应按各工况的条件分别计算。
4.0.14 计算中的任何假设与简化，不应对计算结果的作用力、应力等产生不利或不安全的影响。
4.0.15 支吊架生根在有位移的设备上时，计算时应计入此项热位移值。
5 计算参数的确定5.0.1 管道计算温度应根据工艺设计条件及下列要求确定：(1) 对于无隔热层管道：介质温度低于65℃时，取介质温度为计算温度；介质温度等于或高于65℃时，取介质温度的95％为设计温度。
(2) 对于有外隔热层管道,除另有计算或经验数据外，应取介质温度为计算温度；对外伴热管道应根据具体条件确定计算温度。
(3) 对于夹套管道，介质温度高于伴热介质温度时，取介质温度作为计算温度；介质温度低于伴热介质温度时，取伴热介质温度作为计算温度。
(4) 对于衬里管道应根据计算或经验数据确定计算温度。
(5) 对于安全泄压管道，应取排放时可能出现的最高或最低温度作为计算温度。
(6) 进行管道柔性设计时，不仅应考虑正常操作条件下的温度，还应考虑开车、停车、除焦、再生及蒸汽吹扫等工况。
5.0.2 管道计算压力应取计算温度下对应的操作压力。
5.0.3 除另有规定外，管道安装温度宜取20℃。
5.0.4 当管道端点无附加角位移时,管道线位移全补偿值应按下列公式计算：△X=△X B-△X A-△X t AB△Y=△Y B-△Y A-△Y t AB (5.0.4-1)△Z =△Z B-△Z A -△Z t AB式中△X、△Y、△Z ──分别为管道沿座标轴X、Y、Z的线位移全补偿值(mm)；△X A、△Y A、△Z A─分别为管道始端A沿座标轴X、Y、Z的附加线位移(mm)；△X B、△Y B、△Z B─分别为管道末端B沿座标轴X、Y、Z的附加线位移(mm)；△X t A B、△Y t A B、△Z A B─分别为管道AB沿座标轴X、Y、Z的热伸长值(mm)；△X t AB =αt (X B－X A)(T－T0)△Y t AB =αt (Y B－Y A)(T－T0) (5.0.4-2)△Z t AB =αt (Z B－Z A)(T－T0)式中αt─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℃);X、Y A、Z A─管道始端A的座标值(mm)；AX、Y B、Z B─管道末端B的座标值(mm)；BT─管道计算温度(℃)；T─管道安装温度(℃)；5.0.5 当管道沿座标轴X、Y、Z方向的冷紧比不同时，每个方向的冷紧值应根据该方向的冷紧比进行计算。
当管道上有几个冷紧口时，沿座标轴X、Y、Z方向的冷紧值分别为各冷紧口在相应座标轴方向冷紧值的代数和。
5.0.6 管材的平均线膨胀系数应按《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)表B.0.2选取。
5.0.7 管材的弹性模量应按《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)表B.0.1选取。
5.0.8 计算二次应力范围时，管材的弹性模量应取安装温度下的弹性模量。
6 安全评定标准6.0.1 常用钢管材料的许用应力应按《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)表A.0.1取值。
6.0.2 管道由于热胀冷缩和其他位移受约束而产生的二次应力范围不得大于按下式计算的许用应力范围。
〕t＝f (1.25〔σ〕t0+0.25 〔σ〕t ) (6.0.2-1)〔σr〕t──管道材料的许用应力范围(MPa)；式中〔σr〔σ〕t0──管道材料在安装温度下的许用应力(MPa)；〔σ〕t──管道材料在计算温度下的许用应力(MPa)；f──在预计寿命内，考虑循环总次数影响的许用应力范围的减小系数，按下表取值。
D D G G F M P eq 23416ππ+=6.0.3 当计算的应力范围不能满足第 6.0.2条的要求，且内压和外部持续荷载产生一次纵向应力σL 低于〔σ〕t 时，允许将〔σ〕t 与σL 的差值加在许用应力范围中，以扩大二次应力的许用范围。
在此情况下，许用应力范围应按下式计算。
〔σr 〕t ＝ f [1.25(〔σ〕t0 +〔σ〕t ) －σL ] (6.0.3-1)式中 σL ──由内压及持续外荷载产生的纵向应力(MPa)。
6.0.4 对于开停车、放空、蒸汽吹扫、除焦、再生等短时操作情况，可按下列规定提高管道的许用应力：(1) 当一次超载持续时间不超过10h ，每年累计不超过100h 时，许用应力可提高33％；(2) 当一次超载持续时间不超过50h ，每年累计不超过500h 时，许用应力可提高20％。
6.0.5 对弯头、三通等连接处应考虑柔度系数和应力增强系数,并按《工业金属管道设计规范》(GB50316-2000)表E.0.1计算。
三通的柔度特性与其肩部结构有关，选用三通时应予以考虑。
6.0.6 为了保证法兰连接的可靠性，法兰设计压力不应小于按下式确定的值。
P FD ＝P + P eq (6.0.6-1)(6.0.6-2)式中 P FD ──法兰设计压力(MPa)；P ──管道设计压力(MPa)；P eq ──管道操作时，作用在法兰连接处的弯矩和轴向力的当量压力(MPa)；M ──管道操作时作用在法兰连接处的弯矩(N ·mm)；D G ──垫片压紧力作用中心圆直径(mm)；F ──管道操作时作用在法兰连接处的轴向力(N)。
在计算中只考虑使管道受拉伸时的轴向力，当轴向力使管道受压缩时， 取F ＝0。
6.0.7 管道作用在设备或固定点上的推力和力矩应按下列原则计算：(1) 按热胀、冷缩、端点附加位移、有效冷紧、自重和支吊架反力等条件计算管道工作状态下的推力和力矩；(2) 按冷紧、自重和支吊架反力等条件计算冷态下的推力和力矩；(3) 对于无中间约束的两端固定管道，其推力和力矩的瞬时最大值可按下列公式计算：R m ＝R （1-2C/3）(Em/Ea ） (6.0.7-1)R a ＝CR 或R a ＝C 1R (取其中较大值) (6.0.7-2)式中 R m ──在最高或最低设计温度下的瞬时最大推力(N)或力矩(N ·m )；R ──按全补偿值及E a 为基础计算的推力(N)或力矩(N ·m )；C ──冷紧比，无冷紧时C=0，100％冷紧时C=1.0；E a ──安装温度下管道材料的弹性模量(MPa);E m ──最高或最低计算温度下管道材料的弹性模量（MPa ）;R a ──安装温度下的估计瞬时推力(N)或力矩(N ·m)；C 1──估计的自均衡系数，按下式计算:(6.0.7-3) 式中 σr ──管道由于热胀冷缩和其他位移产生的二次应力(MPa)。