管道与储罐强度-1地下管道-帅健
管道及储罐强度设计题库之欧阳科创编
管道及储罐强度设计（第二次）改动的地方:简答题第三题，计算题第一题，计算题第十一题名词解释1.工作压力在正常操作条件下，容器可能达到的最高压力2．材料强度是指载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力。
屈服点和抗拉强度是钢材常用的强度判据。
3．储罐的小呼吸罐内储液(油品)在没有收、发作业静止储存情况下，随着环境气温、压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸气(油气)浓度和蒸气压力也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸气(油气)和吸入空气的过程叫做储罐的小呼吸欧阳科创编4.自限性局部屈服或小量塑性变形就可以使变形连续条件得到局部或全部的满足，塑性变形不再继续发展并以此缓解以致完全消除产生这种应力的原因。
5．无力矩理论(薄膜理论)假定壁厚与直径相比小得多，壳壁象薄膜一样，只能承受拉(压)应力弯曲内力的影响，而不能承受弯矩和弯曲应力，或者说，忽略这样计算得到的应力，称薄膜应力。
6．壳体中面壳体厚度中点构成的曲面，中面与壳体内外表面等距离。
7．安全系数考虑到材料性能、载荷条件、设计方法、加工制造和操作等方面的不确定因素而确定的质量保证系数。
8．容器最小壁厚由刚度条件确定，且不包括腐蚀裕量的最小必须厚度。
(1)对碳素钢、低合金钢制容器：(2)对高合金钢制容器：欧阳科创编不小于2mm(3)对封头：9.一次应力一次应力:由于压力和其他机械荷载所引起与内力、内力矩平衡所产生的，法向或切向应力，随外力荷载的增加而增加。
10.储罐的小呼吸损耗罐内储液(油品)在没有收、发作业静止储存情况下，随着环境气温、压力在一天内昼夜周期变化，罐内气相温度、储液(油品)的蒸发速度、蒸气(油气)浓度和蒸气压力也随着变化，这种排出或通过呼吸阀储液蒸气(油气)和吸入空气的过程所造成的储液(油品)损耗称作储罐小呼吸损耗11耦联振动周期和波面晃动周期耦联振动周期：罐内液体和储罐结合在一起的第一振动周期。
波面晃动周期：罐内储液的晃动一次的时间12压力容器工艺设计工艺设计欧阳科创编1.根据原始参数和工艺要求选择容器形式，要求能够完成生产任务、有较好的经济效益;2.通过工艺计算确定主要尺寸。
管道及设备强度、严密性检测记录(系统试压记录)
3文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.试验方法及结果: 一、试压方法: 向管道系统内注满水，将其内空气排尽， 接通试压泵加压，使压力缓慢升高，稳压 10分钟,力降到工作压力再进行检查，无渗漏为止。
—、试压结果: 试验压力稳压10分钟，压力降至工作压力检查不渗不漏，压力不变，合格。
结论: 试验介质，压力符合设计要求；稳压时间及试验方法正确；管道无变形、管件、阀门、等无 渗漏现象，试验符合要求。
监理工程师管道与设备强度、严密性检测记录C7-44C7-44工程名称城头公司写字楼编号施工单位检测项目 检测介质 强度检测（MPa ）执行标准 序号大庆市广联建筑安装工程有限检测部位XL9-XL10 管道公司消防管道试压检测日期 工作压力（MPa ） 1.3 MPa 严密性检测（MPa ）《建筑给水排水与采暖工程施工质量验收规范》管道及设备名称 规格型号 单位2012年7月10日0.85 MPa 0.85 Mpa(DB23/712-2003) 数量 备注消防消火栓管道DN10038进行全面检查，如无渗漏，变形和压力表下降0.02 MPa 以内，即认为试压合格，然后把压（建设单位代表）： 负责人:质检员记录人施工技术管道与设备强度、严密性检测记录检测介质水工作压力（MPa）0.85 MPa试验方法及结果: 一、试压方法:向管道系统内注满水，将其内空气排尽，接通试压泵加压，使压力缓慢升高，稳压10分钟,力降到工作压力再进行检查，无渗漏为止。
—、试压结果: 试验压力稳压10分钟，压力降至工作压力检查不渗不漏，压力不变，合格。
结论: 试验介质，压力符合设计要求；稳压时间及试验方法正确；管道无变形、管件、阀门、等无渗漏现象，试验符合要求。
监理工程师管道与设备强度、严密性检测记录工程名称城头公司写字楼编号施工单位大庆市广联建筑安装工程有限公司检测部位XL17-XL18 管道公司检测项目消防管道试压检测日期2012年7月10日强度检测（MPa） 1.3 MPa 严密性检测（MPa）0.85 Mpa《黑龙江省建筑安装工程施工技术操作规程.建筑给排水及采暖工程》执行标准DB23/T712-2003序号管道及设备名称消防消火栓管道规格型号DN100单位数量备注40进行全面检查，如无渗漏，变形和压力表下降0.02 MPa以内，即认为试压合格，然后把压（建设单位代表）：负责人: 质检员记录人施工技术检测介质水工作压力（MPa）0.85 MPa试验方法及结果: 一、试压方法:向管道系统内注满水，将其内空气排尽，接通试压泵加压，使压力缓慢升高，稳压10分钟,力降到工作压力再进行检查，无渗漏为止。
埋地管道的非平稳随机振动
埋 地 管道 的非 平稳 随机 振 动
帅 健 ，许 葵
（ 油大 学 （ 京 ） 电学 院，北 京 １２４ ） 石 北 机 ０ ２ ９
摘
要 ：将 实 际地 震地 面 运动 看 作 为非 平 稳随 机 过程 ，研 究 了埋地 管 道 的非 平 稳 随机 响应 ，考 虑地 面 运动 的相
关性 ，导 出 了轴 向和横 向振动 响应 （ 力和 位 移） 应 的相 关 函数 的解析 表 达式 ，实例 计算 了一条 埋 地管 道 非平 稳 随机
式 中 （ ｆ 平 稳 过 程 ； ｇ ｔ 是 表 征 非 平 稳 性 的 时 ）是 （ ） 间 包 络 函数 ， 由下 式表 示 【 ｕ
ｇ ｔ） （ ） ａ （ｌ ２ （１ ｔ Ｒ ｇ ｔ， ） ｇ ２ ｔ
（） ５
＝（ｇ２ （ｅｔ ） ｇ１（ 』 ｇ ） （ｔｔ ｆｆ ） ） ｔ ｉ －ｄ ｔ １ｏ Ｏ ２
维普资讯
第 １ ９卷 第 ５期
２０ ０ ２年 １ 月 ０
工 程
力
学
ＶＯ１ ９ Ｎｏ ５ ． ． １ ０ｃ ． ２ ０ ｔ ０２
ＥＣＨ Ａ ＣＳ Ⅱ Ｅ ＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ Ｍ［
文 章 编 号 ： １ ０ －７ ０２ ０ ）５ １０ ０ ０ ０４ ５ （０ ２０ －３ － ５
３１ 轴 向 振 动 ．
』 ， 一）（一２ ，）１２ ｊ （ ｆ ｆ ｆＲ＾ １２ｚｚ ｆ １ ２ ） １ ｆｄｄ
＝
振 动 的 基 本 方 程 为
一
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ｌｇＴ ｇｚ）（１ ２ ， １ Ｘ） ２ ｌ（ ）（ Ｑｘ， ） （ ） ２ １ ｚ Ｘ （ １
收稿 日期 ： ２０１ ２ １ ０ － —８：修 改 日期 ： ２ ０ －７１ ０ ０ １０ ．３ 作 者 简介 ： 帅健 （９ ３ ． 男 ，湖 北 黄 梅 人 ． 教授 ．博 士 ，从 事 工 程 力 学和 油气 管 道 、 储 罐 强 度 的 教 学 与科 研 工 作 １６ ）
油气管道可靠性的极限状态设计方法_帅健
g ( x) = R − S
失效概率计算式为：
Pf = P( g ( x) < 0) = P(R − S < 0)
通过统计分析，可以建立 R 和 S 的分布函数。 设载荷 S 为一连续随机变量，有概率密度函数为 f S ( S ) ；阻力 R 亦为一连续随机变量，有概率密度
∞ S P f = ∫ f S (S )∫ f R (R) d R d S 0 0
确定包括选择分布形式、分布参数的估计及拟合分 布的假设检验。管道设计问题中最常用的分布函数 是：对数正态分布、正态分布、均匀分布、威布尔 分布、甘布尔分布函数等。 在管道工程的概率设计中，要考虑 ３ 组基本的 不确定性量度：①管道钢基本性能参数的不确定性 量度；②载荷的不确定性量度；③评估模式的不确 定性量度。管道的性能取决于管子的类型（无缝与 有缝焊接等） 、材料类型（不同钢级） 、制造方法和 设计规范等等。 所有的极限状态都与这些性能相关， 它们的不确定性可以通过对实验数据的统计分析得 到。 载荷取决于实际的设计情形，它的不确定性量 度一定是按情形指定的。对于特定载荷的不确定性 量度可以用标准化的形式表示为： S S XE = E ； XF = F S EC S FC 式中： S E ——环境载荷的统计量； S F ——功能载荷的统计量； S EC ——环境载荷的特征值； S FC ——功能载荷的特征值； X E ——标准化的环境载荷； X F ——标准化的功能载荷。 其中 X E 和 X F 的平均值也称为偏差。对于海洋 管道，由于海洋环境的随机不确定性性质，环境载 荷的方差比功能载荷的方差大得多。 模式的不确定性与评估的模式（例如计算管道 爆破强度的分析方程）相关，它可以通过分析试验 数据或完成高级的数值计算（例如有限元分析）得 到。模式的不确定性量度应该与特定的极限状态共 同提出。
(完整)成品油顺序输送管道设计
西南石油大学学生毕业设计（论文）任务书二00八年二月一日1、题目：成品油顺序输送管道设计4．安排任务日期：2008年2月1日；预计完成任务日期 2008年4月 30日；学生实际完成全部设计（论文）日期：2008年4月30日。
指导教师：学生签名：西南石油大学学生毕业设计（论文）开题报告设计题目：成品油顺序输送管道设计学生姓名：＊*学生学号： **院(系）：成人教育学院专业年级: 油气储运工程**指导教师： *＊*2008年2 月1日西南石油大学毕业设计（论文）成品油顺序输送管道设计学生姓名：＊＊学号:**专业班级:油气储运工程＊*（专升本）指导教师：＊＊＊2008年4月30日摘要在一条成品油顺序输送管线中，顺序输送的循环次数越少，每一种油品的一次输送量越大，在管道内形成的混油段和混油损失也随之减少，但另一方面，油品的生产和消费通常是均衡进行的,各种油品每天都在生产和消费，顺序输送管道对每一种油品来讲是间歇输送。
循环次数越少,就需要在管道的起、终点以及沿线的分油点和进油点建造较大容量的储罐区来平衡生产、消费和输送之间的不平衡,油罐区的建造和经营费用就要增加。
因而，最优循环次数的确定应从建造、经营油罐区的费用和混油的贬值损失两方面综合考虑。
成品油顺序输送管道设计应首先根据输量确定管道的管径以及首末站、分输站、中间泵站等基本工艺条件,同时考虑管道应能适应不同季节成品需求量的变化。
在确定了这些基本工艺条件后，顺序输送和罐容的优化只与管道输送次序、混油处理方式和油罐设置等有关.优化批次、罐容时应根据不同批次分别计算首站罐容、分输油库和末站罐容，并根据输送顺序计算混油量以及混油处理的各项费用,最终确定管道的最优批次和罐容配置。
本文以所给的设计任务书为依据，在进行了相关设计计算的基础上利用计算机编程对该管道进行了水力计算、经济计算，确定了最经济的管道工艺参数（如管径、壁厚、工作压力、泵站数），并且对该管道进行了工艺计算，计算出了一年中油品的输送天数、最优循环次数、首末站所需的最优油罐容积，并确定了油品的切割方案，绘制了水力坡降与布站图和首站工艺流程图.关键词：管道输送批次混油量混油处理罐容设计AbstractWithin a product oil botched transportation pipeline, the less the transportation circles are and the more the transportation sum of each kind of oil, the less the mixed oil segment and oil mixture loss will form. However, oil’s producing and consumption are usually balanced. Each day， every kinds of oil are produced and consumed, so botched transportation is intermittent for each oil kind. The less the transportation circles are， the bigger the storage oilcan areas are needed at the pipeline's start and final point and the oil output and input point along the pipeline so as to balance the imbalance of oil’s producing， consumption and transportation, thus increases the oilcan areas' construction and run fee。
光热电站蓄热系统熔盐储罐设计
光热电站蓄热系统熔盐储罐设计发表时间：2017-06-13T16:00:30.093Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：陈丽君[导读] 本文对光热电站储热系统熔盐罐体的设计具有一定的参考作用。
（哈尔滨汽轮机厂辅机工程公司哈尔滨 150090）摘要：介绍了光热电站蓄热系统工作原理及相应系统构成，并对50MW机组蓄热系统熔盐罐进行相应设计，包含罐顶、罐体及罐底设计。
并对罐体保温，电加热系统进行了相应设计说明。
本文对光热电站储热系统熔盐罐体的设计具有一定的参考作用。
关键词:光热电站，蓄热，熔盐储罐。
The molten salt storage tank design for heat storage system of Solar-thermal power stationsCHEN Li-jun(The Auxiliary Equipment Engineering Co.,Harbin Turbine Co.,Ltd, HarRbin 150090,China)Abstract: This paper introduces the working principle of the thermal power plant heat storage system and the corresponding system structure, and molten salt tank of 50 MW heat storage system carries on the corresponding design, include design of roof, shell and bottom, and the tank insulation, electrical heating system for the corresponding design specifications. This paper has certain reference for the molten salt storage tank’design.Key words: the solar-thermal power stations, heat storage, the molten salt storage tank1 概述1.1光热电站双罐蓄热系统介绍[1-2]储热系统主要作用，存储太阳集热场收集的过剩能量，延长日照时数以为太阳能发电厂的运行时数。
管道强度计算
A2 ------在补强区内，支管富裕壁厚
形成的面积。A2
L 2.5 H 或L 2.5 B M的值小者
A3 ------补强元件的面积。 AR ------主管开孔面积。
AR d h
例题：P27例1-4
第四节 三通强度计算
P27例1-4例题：一支管直径为0.219m壁厚8.2mm接在直径
Pr
2t
PD
4t
推导过程见P21。可见，曲管在内压作用下的轴向应力与直管相等。 曲管的壁厚一般按最大环向应力设计，因此它的壁厚比直管段要厚些。
t
m1 P D C 2[ ]
第三节 曲管的强度和柔性计算
二、曲管的柔性计算：曲管由于制造和热胀时受到纵向弯矩 作用，在管子截面上出现扁率（椭圆形），因此截面抗弯刚 度降低。 1 122 减刚系数 K 10 122 式中：λ ------曲管特征系数，
第三节 曲管的强度和柔性计算
由一个扇形短管组成的虾米弯头强度为同径同壁厚圆管弯 头强度的50%，由两个扇形短管组成的虾米弯头强度为同径同 壁厚圆管弯头强度的70%，由三个以上的扇形短管组成的虾米 弯头强度为同径同壁厚圆管弯头强度的90%
第三节 曲管的强度和柔性计算
曲管在内压作用下的轴向应力： 1
中心线处 0 0和 180 0 曲管内侧 270
0
Pr PD 2 t 2t P r 2R r 2 t 2( R r ) P r 2R r 2 t 2(R r )
曲管外侧 90
0
第三节 曲管的强度和柔性计算
R 1 2 rR 2 r 2 rR 2 r 2 m缩减系数 )(21 rRm增强系数 )(2 rR R 2( R )1 (2 )1 r r 增强系数是曲管曲率半径和曲管管子半径之比的函数。计算结果列表如下：
基于爆破试验数据对腐蚀管道剩余强度评定方法的验证
基于爆破试验数据对腐蚀管道剩余强度评定方法的验证
帅健;张春娥;陈福来
【期刊名称】《压力容器》
【年(卷),期】2006(023)010
【摘要】为验证腐蚀管道的剩余强度评价方法,收集了63组腐蚀缺陷管道全尺寸爆破试验结果.基于这些全尺寸爆破试验数据,分别使用ASME B31G、DNV RP-
F101及PCORRC等评定方法计算管道失效压力,并用图表定量地示出各种方法的计算误差.结果表明,ASME B31G有很强的保守性,但这种方法在预测中高强度等级管道的剩余强度时也会出现不安全的评价结论.DNV RP-F101及PCORRC两种方法的差别不大,其保守性也较小,比较适用于中高强度等级的管道的剩余强度评价.但这两种方法在应用于中、低强度等级的管道时,都会产生不安全的评价结
果.PCORRC的评价结果略好于DNV-RP-F101方法.应发展中高强度等级管道的缺陷安全评定方法.
【总页数】4页(P5-8)
【作者】帅健;张春娥;陈福来
【作者单位】中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249
【正文语种】中文
【中图分类】TQ055.8;TQ050.2
【相关文献】
1.腐蚀管道的剩余强度评定及ANSYS二次开发 [J], 王宪;廖俊必
2.三种腐蚀管道剩余强度评定准则解析 [J], 刘甲斌;冯格;李秉昌
3.基于有限元的腐蚀管道剩余强度评定 [J], 刘甲斌;冯格
4.海底腐蚀管道剩余强度评估方法对比 [J], 马钢;白瑞
5.相互作用腐蚀管道剩余强度评价方法对比研究 [J], 崔铭伟;王媛媛;贺杰;由洋;封子艳;张月明;张书勤
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第1章地下管道•干线（长输）管道中98%是地下；•管道地下敷设的好处–施工简单、占地面积小，节省投资，容易受到保护，不影响交通和农业耕作•管道过沼泽、高地下水位和重盐碱土地区时，经技术经济比较后，可采用土堤敷设。
1-1 荷载和作用力•荷载是管道及其附件强度设计的基本依据。
•实际中存在多种载荷，各具不同特征，造成的材料破坏形式和机理也存在差异。
•荷载分类：–永久荷载–可变荷载–偶然荷载•设计时组合。
永久荷载（恒荷载）•输送介质的内压力；•钢管及其附件、绝缘层、保温层、结构附件等的自重；•输送介质的重量；•横向和竖向的土压力；•静水压力和水浮力；•温度应力以及静止流体由于受热膨胀而增加的力；•由于连接构件相对位移而产生的作用力。
可变荷载（活荷载）•试运行时的水重量；•附在管道上的冰雪荷载；•由于内部高落差或风、波浪、水流等外部因素产生的冲击力；•车辆荷载及行人；•清管荷载；•检修荷载。
偶然荷载•位于地震基本烈度七度及七度以上地区的管道，由地震引起的活动断层位移、沙土液化、地基滑坡施加在管道上的力；•由于振动和共振所引起的应力；•冻土或膨胀土中的膨胀压力；•沙漠中沙丘移动的影响；•地基沉降附加在管道的荷载。
1-2 环向应力•内压是影响管道强度的最主要荷载，因而环向应力是管道上最重要的应力；•内压产生环向应力和轴向应力；•由环向应力（内压）确定壁厚。
ppD Dσσ环向应力hpDσδ⋅=2δσ2pDh=Barlow公式轴向应力精确解：δδππσ442pD D D p A F a ==≅=()222224d D pd d D F a -=-=πσ近似解aσp例1-1：管道外径273mm，壁厚9mm，内压10Mpa，分别按精确值和薄壁近似公式计算管道的轴向应力和管道横截面的截面系数，并比较两种计算方法的差别。
解：已知：mmD 273=mm9=δmm d 255=MPap 10=轴向应力精确值：MPa d D pd a 4.6825527325510222222=-⨯=-=σ近似值（薄壁）：1027375.3449a pD MPa s d ´===´两者的相对误差为10.8％。
管道横截面系数相对误差3.3％。
354444107672.42732552733232mm Dd D Z ⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ππ精确值：35222109240.49225527314.32mm d D r Z ⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+==δπδπ近似值：管道轴向应力和截面系数的近似值的保守性随比值D／t 增大而增大。
厚壁圆筒——高压容器•厚壁圆筒中有径向应力ip ep Lamei公式•弹性力学的经典公式()()()2222222220i i e ih i p r r r p r r r r r r s +--=-()()()220222202202i i e i i r r r r r r r p r r r p -----=σ仅有内压环向应力的最大值在内壁⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=22022021r r r r r p i i i h σ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=22022021r r r r r p i i i r σ()()220220maxi i i h r r r r p -+=σ例1-2：管道外径273mm，壁厚9mm，内压10Mpa，分别按薄壁和厚壁管道计算管道的环向应力，并比较两者的差别。
解：已知mm D 273=mm 9=δmm r o 5.136=mm r i 5.127=MPap 10=薄壁和厚壁管道公式计算如下：两者的误差为3.3%。
10273151.7229h pDMPa t s ´===´薄壁：()()()MPar r r r p i ii h 8.1465.1275.1365.1275.136102222220220max=-+⨯=-+=σ厚壁：一般而言，如果D ／t 比值小于20，则应按厚壁管考虑1-3 许用应力与壁厚设计1、许用应力[]sK φσσ=式中[]s ——许用应力K——设计系数，按标准取值。
f——焊缝系数ss——钢管的最低屈服强度(SMYS)钢管的最低屈服强度和焊缝系数（一）钢管标准名称钢号或钢级最低屈服强度（Mpa ）焊缝系数备注《输送流体用无缝钢管》Q295295（δ>16mm 为285）1δ为钢管的公称壁厚GB/T 8163-1999Q345295（δ>16mm 为315）20245（δ>16mm 为235）《石油天然气工业输送钢管交货条件第1部分：A 级钢管》GB/T 9711.1-1997L175(A25)175(172)1L210(A)210(207)L245(B)245(241)L290(X42)290(289)L320(X46)320(317)L360(X52)360(358)L390(X56)390(386)L415(X60)415(413)L450(X65)450(448)L485(X70)485(482)L555(X80)555(551)钢管的最低屈服强度和焊缝系数（二）NB 为无缝钢管和焊接钢管用钢，QB 为无缝钢管用钢，MB 为焊接钢管用钢；带*数值为0.5%应变的应力值。
钢管标准名称钢号或钢级最低屈服强度(Mpa ）焊缝系数备注《石油天然气工业输送钢管交货条件第2部分：B 级钢管》GB/T 9711.1-1999L245NB 245~440*1B 级管的质量和试验要求高于A 级管L245MB L290NB 290~440*L290MB L360NB 360~510*L360QBL360MB L415NB 415~565*L415QB L415MB L450QB 450~570*L450MB L485QB 485~605*L485MB L555QB 555~675*L555MB2、输油管道的壁厚设计公式[]σδ2pD =式中d ——壁厚，mm 。
p ——设计压力，MPa 。
D——管道直径，mm 。
[]s ——钢管的许用应力，MPa 。
3、输气管道壁厚设计公式FtpD s ϕσδ2=式中d——壁厚，mm 。
p——设计压力，MPa 。
D ——管道直径，mm 。
ss ——钢管的许用应力，MPa 。
f——焊缝系数。
F——设计系数。
t ——温度折减系数，当温度低于120︒C时，取t =1.0。
输气管道的强度设计系数地区等级（沿管道中心线两侧各200m 范围内，任意划分成长度为2km 并能包括最大聚居户数的若干地段）•一级地区：户数在15户或以下的区段；•二级地区：户数在15户以上、100户以下的区段；•三级地区：户数在100户或以上的区段，包括市郊居住区、商业区、工业区、发展区以及不够四级地区条件的人口稠密区•四级地区：系指四层及四层以上楼房（不计地下室层数）普通集中、交通频繁、地下设施多的地区。
地区等级强度设计系数一级地区0.72二级地区0.6三级地区0.5四级地区0.4穿越铁路、公路和及输气站内管道的强度设计系数管道及管段地区等级一二三四强度设计系数（F）有套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路的管道0.720.60.50.4无套管穿越Ⅲ、Ⅳ级公路的管道0.60.50.50.4有套管穿越Ⅰ、Ⅱ级公路，高速公路、铁路的管道0.60.60.50.4输气站内管道及其上、下游各200m管道，截断阀室管道及其上、下游各50m 管道（其距离从输气站和阀室边界线起算）0.50.50.50.4人群聚集场所的管道0.50.50.50.4管道跨越强度设计系数工程等级大型中型小型设计系数跨越工程分类输气输油输气输油输气输油甲类0.40.450.450.50.50.55乙类0.50.550.550.60.60.65工程等级总跨长度（m ）主跨长度（m ）大型≥300≥500中型≥100～<300≥50～<150小型<100<50管道跨越工程等级关于地区类别的说明•管道安全性的两种观点：–强度控制–距离控制•本质安全是管道对周围建筑物安全的重要保障•设计系数——降低应力水平，提高安全度•地区类别划分：国内外略有差别•试压、截断阀设置等安全管理的重要依据。
1-4 轴向应力与变形•产生轴向应力的原因：–温度变化–内压泊松效应–内压轴向作用（局部）1、热应力——两端固定管道在静不定结构中，温度变化将引起应力。
P热伸长变形协调条件()LT T L 12-=∆αEAP L L =∆()12T T EA EA LL P -=∆=α求出()12T T E AP-==ασ热应力2、泊松效应泊松效应在管道中产生拉应力Ehp σνε-=2p h pD s ns nd==轴向应力和变形的两个分量：•压力分量（拉）——泊松效应；•温度分量（通常为压）；总的轴向应变（如果可以自由伸缩）：TEht p L ∆+-=+=ασνεεε总的轴向应力（如果受到约束）：T E tpDa ∆-=ανσ2例1-3：直径762mm管道，壁厚22.2mm，内压15MPa，温度变化90℃。
管材的弹性模量E=210Gpa，泊松系数ν=0.3，线膨胀系数。
试按上述公式计算轴向应力的泊松效应分量、温度分量以及总的轴向应力。
解：泊松效应的应力分量为MPa t pDap 2.772.222762153.02=⨯⨯⨯==νσ温度应力分量MPat E at 8.22690102.11021053-=⨯⨯⨯⨯-=∆-=-ασ总的轴向应力为MPaat ap a 6.1498.2262.77-=-=+=σσσ收发球筒埋地管道出土处的应力与应变嵌固段过渡段自由段应变应力ABC D Q嵌固段嵌固段的应变为零。
()2121()()2h a CD E T T pDE T T tσνσανα=--=--。
钢材取管材的线膨胀系数，—；钢材取管材的弹性模量，—；钢材取管材的泊松系数，—管道的安装温度；—管道的运行温度；—管道壁厚；—管道外径；—内压；—轴向应力5121018.12073.0;—-⨯ανσGPa E T T t D p a 其中自由段自由段可以自由伸缩，不存在温度应力和泊松应力，只有内压引起的轴向应力。
()4a AB pD tσ=轴向应变()()()()2121124a CD h CD A T T E E pD T T E t σσεαννα=-+--⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭过渡段B 点处受土壤约束反力，近似按被动土压力计算22000452s Q H D tg φγ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭土壤内摩擦角。
—管道外径；—管道中心的覆土深度；—土壤容重；—ϕγD H s 00其中过渡段——长度与变形过渡段的长度由下式确定()()a AB a CD A fL Qσσ⎡⎤-=+⎣⎦()4a AB pD tσ=()21()2a CD pDE T T tσνα=--取泊松系数为0.3，可求得()210.22pD E T T A Qt L fα⎛⎫-+- ⎪⎝⎭=取泊松系数为0.3，可求得()210.22pD E T T A Q t L fα⎛⎫-+- ⎪⎝⎭=。