汽轮机管道的柔性设计
管廊上蒸汽管道柔性设计及应力分析研究
管廊上蒸汽管道柔性设计及应力分析研究王博【摘要】Steam pipe is widely applied in the petrochemical production process, reasonable design of steam pipe on pipe rack, is a premise to ensure safe, reliable and economic operation of the steam pipe. In this paper, from the aspects of layout characteristics, operation medium characteristics and material selection of steam pipe in the pipe rack, whole flexibility and branch piping flexibility of two piping systems were analyzed and researched. At the same time, the load of each fixed point,swelling stress and swelling quantity of the steam pipe were calculated, and No.2 scheme was chosen as the final design scheme. This scheme can basically meet the demands of flexible design, and artificial compensators need be added in the necessary nodes, the stress on the fixed points is in the allowable stress. Compared with No.1 scheme, the floor area and investment cost of No.2 scheme can be reduced, safe and economic operation of the steam pipeline can be realized.%蒸汽管道在石化生产过程中应用非常广泛,合理的管廊上蒸汽管道设计,是确保蒸汽管道安全、可靠和经济运行的前提条件.主要从管廊上蒸汽管道布置特点、运行介质特点和选材等方面出发,分两套方案对管系整体柔性以及分管段柔性进行系统分析和研究,同时,对蒸汽管线各固定点承受载荷大小、蒸汽管道膨胀应力、膨胀量大小进行计算,最终选择方案②作为设计的基础方案,整体上该方案符合柔性设计要求,必要节点增设人工补偿器,各固定点所承受内压和外压所产生的应力在许用应力范围内,相对于方案①,占地面积和投资成本均有所减低,保障了蒸汽管道安全、经济运行.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)012【总页数】4页(P2518-2520,2562)【关键词】管廊;蒸汽;柔性;应力【作者】王博【作者单位】华陆工程科技有限责任公司, 陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TQ051在石油石化生产运行过程中，对蒸汽管道的使用较多，由于蒸汽管道运行过程的特殊性，使得对管道管材的要求较高。
发动机导管的柔性工装的设计制造
发动机导管的柔性工装的设计制造
发动机导管的柔性工装是指一种用于制造发动机导管的特殊工具和设备，其设计和制造的目的是为了在生产过程中提供更高的效率、更好的质量和更低的成本。
柔性工装可以根据具体的生产需求灵活调整，适应不同规格和型号的导管加工。
下面将针对发动机导管柔性工装的设计和制造进行详细介绍。
发动机导管的柔性工装的设计要根据导管的形状、尺寸和材料来确定。
设计过程中需要考虑导管的弯曲角度、半径和长度等几何参数，以及导管与其他部件的连接方式。
还要充分考虑导管的材料特性和工艺要求，确保工装的刚性和稳定性，以确保导管加工的准确性和稳定性。
柔性工装的设计还需考虑到操作人员的使用便捷性和安全性。
工装应具有人性化的设计，方便操作人员快速调整和使用。
必须考虑工装的安全性，确保在操作过程中不会产生任何危险或损害操作人员。
然后，柔性工装的制造过程包括五个主要步骤：原料准备、工装部件加工、组装和调试、质量检验和上岗。
原料准备是指根据设计要求选用适当的材料，并进行必要的加工和处理。
工装部件加工是指根据设计图纸和工艺要求，对工装部件进行数控加工、焊接、车削、铣削等加工工艺过程。
组装和调试是指根据设计要求将各个加工好的部件组装成整体工装，并进行相关的调试和调整。
质量检验是指对制造好的工装进行全面的质量检查，确保工装的质量符合要求。
上岗是指将制造好的工装投入使用，配合生产线进行导管的加工。
发动机导管的柔性工装的设计制造是一个复杂而严谨的过程，需要深入研究和细致操作。
通过科学合理的设计和精细的制造，可以提高发动机导管的生产效率和质量，降低生产成本，从而更好地满足市场需求。
发动机导管的柔性工装的设计制造
发动机导管的柔性工装的设计制造柔性工装是一种可以适应不同形状和尺寸的零件加工和装配需求的工装系统。
在航空航天领域中，发动机导管是发动机中的重要部件之一，用于导流燃气或液体。
发动机导管的柔性工装的设计制造就是为了提高生产效率和质量，同时减少生产成本。
1. 导管的形状和尺寸：柔性工装需要能够适应不同形状和尺寸的导管，包括各种弯曲角度和长度。
在设计制造柔性工装时，需要考虑导管的几何特性，并确保工装可以灵活、准确地适应不同导管的形状和尺寸。
2. 连接方式：柔性工装需要与导管进行连接，以确保工装在导管上的稳定性和精确性。
常见的连接方式包括夹持和夹紧。
在设计制造柔性工装时，需要考虑连接方式的选择和设计，以确保连接的可靠性和精确性。
3. 材料选择：柔性工装需要使用具有足够强度和刚度的材料，以确保工装在使用过程中不会变形或断裂。
材料也需要耐高温和耐腐蚀，以适应航空发动机的使用环境。
4. 加工和装配过程：柔性工装的设计需要考虑加工和装配过程中的要求，以确保工装能够完整、准确地实施加工和装配。
这可能包括加工路径的规划、装配顺序的确定等。
5. 工装的调整和维护：在发动机导管的生产过程中，可能会需要对柔性工装进行调整和维护。
设计制造柔性工装时，需要考虑工装的调整性和可维护性，并提供相应的调整和维护方法。
发动机导管的柔性工装的设计制造需要结合导管的几何特性、连接方式、材料选择、加工和装配过程以及工装的调整和维护要求，确保工装能够适应不同形状和尺寸的导管，并提高生产效率和质量。
也需要考虑工装的成本和可行性，以实现经济效益。
发动机导管的柔性工装的设计制造
发动机导管的柔性工装的设计制造
导管是发动机中必不可少的一部分，可以起到引导和传输流体的作用。
在发动机中，
导管通常被用于油管、气管、面板盘、压气机等部件中。
随着技术的发展，柔性工装已经
成为制造导管的一种常用方式。
柔性工装可以大大提高导管的精度和可靠性。
本文将介绍
发动机导管柔性工装的设计制造。
第一步：设计导管构造
设计导管构造是导管制造的第一步。
要设计导管，需要考虑到导管的流体特性，以及
导管的应用环境和使用条件。
在设计导管时，需要考虑导管的尺寸、材料、厚度以及弯曲、扭曲等参数。
第二步：设计柔性工装
在设计柔性工装时，需要考虑到导管的材料和结构，并根据导管的几何特征进行设计。
柔性工装可以分为两种类型：内部支撑型和外部支撑型。
内部支撑型柔性工装适用于直管
或近似直管，外部支撑型柔性工装适用于弯曲管或扭曲管。
第三步：编写CAM程序
随着柔性工装的设计完成，需要编写CAM程序，以控制机床进行导管加工操作。
CAM
程序需要包含导管的切割方向、切割深度、切割速度和切割轨迹等信息。
制造柔性工装需要使用先进的计算机辅助设计和数控制造技术。
柔性工装通常由两部
分组成：支撑骨架和弹性支撑杆。
支撑骨架通过数控机床进行加工，在支撑骨架的辐条上
安装弹性支撑杆。
制造导管需要使用柔性工装，根据CAM程序对导管进行加工。
导管的制造需要对工艺
参数进行精细调节，以确保导管的精度和质量。
在制造过程中，需要检查导管的参数是否
符合设计要求，以确保导管的质量。
管道柔性设计
一、管道柔性设计规定
2 设计 2.1 一般要求 2.1.1 管道设计应使管道具有必要的柔性，以满足下列要求： a) 能够避免管道因温度循环变化导致疲劳破坏； b) 管道对相接设备的力与力矩应不会对设备产生实质性损害； c) 管道对法兰的力与力矩应不会导致介质泄漏。 2.1.2 在考虑管道柔性的同时，管道设计还应满足下列要求： a) 管道应能够承受管道上各种重量，包括管道组成件、隔热材料重量 以及工作状态下被输送流体重量和水压试验过程中水的重量； b) 管道应能够承受当地的地震、风以及冲击载荷的作用。 2.1.3 对于储罐管道，储罐与围堤之间应至少有一个弯头，以保证管道 必要的柔性。 2.1.4 除非得到业主的批准，否则不应在工艺装置内或装置外被设计确 定的潜在着火区内采用膨胀节或软管。
一、管道柔性设计规定
1.3 规范性引用文件 GB 50316-2000 工业金属管道设计规范（2008年版） SH／T 3041-2002 石油化工管道柔性设计规范 API 610-2010 Centrifugal pumps for petroleum，chemical，and gas service industries API 617-2002 Centrifugal compressors for petroleum，chemical，and gas service industries NEMA SM-23-91(97) Steam turbines for mechanical drive service
一、管道柔性设计规定
2.2 管道应力 2.2.1 在任何预计工况下，管道中由于压力、重力和其他持续荷载所引 起的纵向应力之和均不应超过管道材料在当时工况下的许用应力。 2.2.2 温度变化引起的管道位移应力之变化范围不应超过许用的位移应 力范围，该许用的位移应力范围为：
汽轮机管道的柔性设计
汽轮机是石油炼制及化工行业中装置运行的
关键设备， 其主要用途是将余热蒸汽的热能转化
为机械动能， 驱动压缩机、 泵和鼓风机等转动设 备。与汽轮机相接的进汽、 排汽和汽封管道对汽 轮机正常运行有着重要影响， 如果设计不当， 管道 对汽轮机的作用力超过了汽轮机实际所能承受的 范围， 则机壳会发生变形 、 移位等， 进而影响定子
２ 管道柔性设计 当汽轮机允许管道力与力矩被确定之后， 配 管设计就应设法保证管道力与力矩不超过这些允 许值。通常有两类荷载需要考虑， 即管道重力荷 载和温度变化引起的位移荷载。一般情况下只要 适当设置支承可以使汽轮机基本不承受管道重量 荷载。按照汽轮机管道施工规范， 管道焊接完毕 后应打开管 口法兰， 检查机器法兰与管道法兰的 平行度和同心度。如果存在偏斜则需要采取措施 予以校正， 因此可以认为汽轮机升温前不受管道 力与力矩的作用， 升温后受到管道力与力矩作用 完全由管道的热膨胀引起。管道热胀力与力矩除 了与温度变化幅度有关外， 还与管道 自身的柔性 存在密切关系。管道柔性反映的是管道受迫发生 弹性变形的难易程度。管道柔性越大， 则管道被 迫变形后产生的反力和反力矩就越小。配管设计 应设法保证管道具有一定的柔性， 但设计大柔性 管道是不易做到的， 因为加大管道柔性通常需要 更多的弯头和较大的拐弯， 这会受到厂房空间的
汽轮机管道柔性设计中不可省略的环节。
汽轮机汽缸下部一般有四根汽封小管， 汇案 成总管后引向汽封冷却器。汽封冷却器设基础落
地放置或置于平台上， 可认为是不可移动的固定 ２２ 排汽管道 ． 点。一般并不特意对汽封管道增加拐弯以加大热 排汽管道较进汽管道温度要低些， 但仍有 ２０ 补偿能力， ５ 因此汽封冷却器放置位置对管道柔性
浅谈热力管道的柔性设计
浅谈热力管道的柔性设计随着改革开放的进一步深化，我国各行业领域均得到了快速发展，特别是管道设计水平的提升，为人们乃至社会提供了极大的便利。
文章介绍了管道柔性设计在热力管道设计中的应用，包括具体计算方法及实际工程设计中需要注意的问题。
希望通过文章的叙述，可以为相关人员提供理论帮助。
标签：热力管道；柔性设计；应用1 概述热力管道在工程中常用来输送高温介质，如：锅炉给水、汽轮机主蒸汽、汽轮机抽汽等，管道材质多为金属。
在实际运行中经常由于外部温度变化导致热胀冷缩、管道支承设置不当等一系列原因，从而造成以下情况：（1）管道受较大的交变应力影响导致金属材料疲劳损坏；（2）管道轴向推力过大造成管道支架破坏；（3）管道轴向拉应力或力矩过大，导致与其连接的设备变形，进而影响设备的整体正常运行[1-3]。
设计人员在进行热力管道设计时，应使管道具有适当的柔性，将由热胀冷缩引起的热应力和位移控制在允许的限度内，从而保证管道本身、管道支架和相连设备的安全。
当热应力和位移超出规定是限度时，就应采取有效补偿措施使管道柔性得到提高。
2 明确管道柔性设计的范围通过上述内容，可以看出管道柔性设计是很有必要的，但其也有一定的范围。
符合下列条件之一的管道，应列入柔性设计范围：（1）管道设计温度应该≤-50℃或≥100℃；（2）管道属于受室外环境温度影响并且无隔热层的长距离管道；（3）管道端点的附加位移量较大，通过经验无法判断其柔性；（4）管道有大小支管连接现象，且大支管有位移并会影响判断其柔性的管道。
当然另一些情况下的管道可以不做柔性分析和设计，例如：（1）该管道与某一运行情况良好的管道相同时，可以不分析其柔性；（2）该管道与已经过柔性分析合格的管道相比较，几乎没有变化[6]。
3 了解管道柔性设计的计算方法3.1 计算管道的热伸长量管道热伸长量的计算公式为式（1）：式中：？驻L-管道热伸长量；L-计算管长；？琢-管道材料线性膨胀系数；t2-管道内介质温度；t1-管道设计安装温度，可取20℃。
管道柔性设计对合成气压缩机汽轮机振动的影响
可能减轻缸体上下 的热膨胀 不均匀 ，在启 动时 ，尽量 降低 暖机转 速 ，要求 转速 控制在 ６ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ以下 ，同
时将其暖机时 间从 １ ｈ延长至 １ ． ５ ｈ ，在启 动的整个 过 程 中严格 监控 汽 轮机缸 体 膨胀指 示 器 的数 据 变化及 汽轮机猫爪状况 。当转速提 至工作 转速 １ １ ６ ６ ６ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 恒速 ３ ７ ｍｉ ｎ时 ，汽 轮机又 出现 了剧烈 的振 动 ，其 两 端 的振 值分 别 达到 了 ８ ２ ｌ ａ ｎ和 ７ ６ １ ． ｔ ｍ， 汽 轮机 联锁 跳车 ，随后压缩机二楼平 台油系统溢油 ，说 明回油线
第 ５ ０卷第 ２期
２ ０ １ ３年 ４月
化
工
设
备
与
管
道
Ｖ ｂ ｌ ＿ ５ ０ ＮＯ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２０１ ３
Ｐ Ｒ ＯＣ Ｅ Ｓ Ｓ Ｅ Ｑ ＵＩ Ｐ ＭＥ ＮＴ＆ Ｐ Ｉ Ｐ Ｉ ＮＧ
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机 械 与 密 封
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管道 柔性设计对合成气压缩机汽轮机振 动的影 响
张锡德 ，戴广来 ，邵士铭 ，晁伟辉
作者简 介 ：张锡德 （ １ ９ ６ ６ 一） ，男，重庆綦江人 ，高级工程师。长期
从事大型往复压缩机、离心式压缩机、蒸汽汽轮机等设
备的运行、维护、管理工作。
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张锡德 ，等． 管道 柔性设 计对合成气压缩机汽轮机振动 的影 响
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２ 在试车过程 中汽轮机 的振 动情 况
基 金 项 目：中国石 油 天燃 气 股份 有 限公 司重 大项 目（ 石 油计 字