压力钢管毕业设计.
目录第一章工程概况 (1)一、流域概况 (1)二、水文及气象 (1)（一）气象概况 (1)（二）水文特性 (1)三、压力前池基本地质条件及评价 (4)（一）基本地质条件 (4)（二）前池工程地质评价 (4)四、地震 (4)五、工程总体布置 (4)第二章压力钢管设计 (5)一、工程的级别确定 (5)二、压力管道的经济直径 (5)三、压力钢管的布置 (5)四、管壁厚度的确定 (6)五、镇墩的稳定分析 (7)（一）计算条件 (8)（二）运行条件下作用在镇墩上的基本荷载 (9)（三）检修条件下的基本荷载 (11)（四）校核条件下（水压试验情况）作用在镇墩上的基本荷载 (12)（五）运行条件下荷载组合后的水平、垂直分力 (14)（六）检修条件下荷载组合后的水平、垂直分力 (16)（七）校核条件下荷载组合后的水平、垂直分力 (17)（八）镇墩尺寸的拟定 (19)六、支墩的稳定分析 (22)（一）计算条件 (22)（二）荷载计算 (22)（三）、抗滑、抗倾覆稳定及地基承载能力校核 (23)七、管身应力分析 (25)（一）抗外压稳定核算 (25)（二）钢管受力计算 (25)（三）轴向力计算 (26)（四）管壁应力计算 (26)八、管道附件 (38)九、管道工程量 (38)一、钢材工程量 (38)二、土石方工程量计算 (38)参考文献 (39)致谢............................................. 错误！未定义书签。
第一章工程概况一、流域概况隔界河为怒江右岸支流，流域位于东经98°42′～98°51′50″、北纬26°19′14″～26°24′之间。
行政区划属云南省怒江州沪水县称杆乡。
电站取水口以上径流面积为64.02km2，多年平均流量2.51m3/s。
拟建的隔界河一级水电站位于高山峡谷区，除其下游建有隔界河二级水电站（目前二级水电站主体工程已基本完工）以及规划有泸水电站外，无其它水利设施。
电站所在下游无重大防洪对象，故不承担下游的防洪任务。
二、水文及气象（一）气象概况隔界河流域位于高黎贡山东麓，沪水县城以北，为低纬度北亚热带与北温带过渡带气候，夏季炎热，冬季偏暖湿润，四季分明，无霜期长。
区域内最高气温41.70C，最低气温－2.80C，多年平均气温17.00C。
多年平均日照1100h，多年平均蒸发量1018 mm，最大风速12.0m/s，本流域西北部和西部处于多雨区及较多雨区，东北部处于较少雨区，流域降水量从上游至下游呈递减的趋势。
干季降水稀少，雨季（5月～10月）降水集中，占全年降水量的82.7％。
1号坝多年平均降水为2223.4mm，2号坝多年平均降水为1937.1mm。
多年平均气温为7℃左右，极端最高气温为25℃左右，极端最低气温为-10 ℃左右。
（二）水文特性1.径流对推求出的隔界河1、2号坝址1960年6月至1999年5月径流采用P—III型频率曲线适线，频率分析的统计参数为：均值1号坝为2.60m3／s；2号坝为0.23 m3／s，Cv=0.23，Cs=2Cv[5]，隔界河电站坝址多年平均流量成果见表1-1。
1表1-1 隔界河水电站坝址径流成果及比较表（单位：m3/s）表1-2 隔界河水电站坝址日平均流量保证率成果表2.洪水表1-3 隔界河水电站坝址设计洪水成果比较表综合分析比较各方面，本次设计按SL44—93规范采用推理公式计算方法所得洪水成果较为合理，作为本次设计的推荐成果。
3.泥沙隔界河电站坝址年平均悬移质输沙量为 2.58万t。
年平均推移质沙量取悬沙量的30％估算为0.774万t，坝址年输沙总量为3.354万t。
4.装机规模根据以上基本资料和调节原则对三组装机方案进行径流调节计算，计算结果见表1-4。
表1-4 隔界河电站径流调节计算表从水能指标及其特性的变化规律可明显看出，本电站较为合理的装机规模为12600kw，机组台数为2台，单机容量为6300kw。
三、压力前池基本地质条件及评价（一）基本地质条件前池布置在引水隧洞末端，山坡地面高程1970～2000m，地形相对较陡，总体地形坡度20～30°，无大的不良物理地质现象，整个岸坡为一单斜逆向坡。
（二）前池工程地质评价前池山坡高程1970～2000m，地形相对较陡，总体地形坡度20°～30°，无大的不良物理地质现象，整个岸坡为一单斜逆向坡。
基岩为Є3t灰色白云质灰岩,强风化带埋深约15m，岩层倾向山内，倾角40°～60°。
四、地震根据2001年版“中国地震动参数区划图”（GB18306—2001）确定工程区“动峰值加速度”为0.15g，相应地震烈度为Ⅶ度，地震设防烈度为Ⅶ度。
地震动反应谱特征周期值为0.40s。
五、工程总体布置隔界河水电站主要建筑物由1#拦河取水坝、2#拦河坝取水坝、引水隧洞、压力前池、压力钢管、主副厂房及升压站组成。
拦河坝坝型采用浆砌块石重力式溢流坝。
主引水隧洞布置于主坝取水口～前池之间，分三段组成折线型隧洞布置，全长3074.71m。
隧洞采用无压引水的方式，断面为直墙高1.9m，拱高0.6m的城门洞形。
隧洞进口布置在主坝前河道右岸，侧向进水。
进水口前设置沉砂池，进水口底板高程为1977.00m，出口接前池。
隧洞末端底宽度：b=2.00m；隧洞底坡降：i=0.002。
前池布置于主引水隧洞末端，位于厂区枢纽河对面山脊上，前池后接压力钢管。
压力管道位于隔界河右岸山脊上，为山麓斜坡地形，地形坡度22°～52°。
压力管道为单管双机供水方式，管道由主管、岔管、支管及附件构成，岔管为对称Y形布置。
电站厂址选定在距隔界河与怒江交汇处1100m隔界河左岸。
主厂房内布置两台冲击式水轮发电机组，水轮机型号为CJA475-w-140/2×12，机组间距为11.5m，进水管中心高程为1530.00m。
第二章 压力钢管设计一、工程的级别确定水电站的装机容量为1.26万kw ，利用水头为445m ，故本工程等级为特高水头小一型水电站[1]。
二、压力管道的经济直径本工程规模小，可按经济流速法计算管径[9]，即e V Q D 128.1==86152.065.3128.1= （m ） 压力管道管径模数为50mm ，安全起见压力管道直径D 取1m 。
式中 Q ——设计引用流量，)/(5.33s m Q =e V ——经济流速，明钢管和地下埋管为4～6(m/s)，对高水头电站可取大值，因此取6(m/s)计算。
支管管径与水轮机进口对应，即支管管径为0.65m 。
则实际流速：459.4114.3415.341Q V 22=⨯⨯==D π（m/s ）三、压力钢管的布置前池布置于主引水隧洞末端，位于厂区枢纽河对面山脊上，前池后接压力钢管。
明钢管的路线选择在地形地质条件优越的隔界河右岸山脊上，为山麓斜坡地形，地形坡度22～52°，避开了滑坡、崩塌、坠石和地表水集中等不利地段。
明钢管常采用垂直等高线方向布置，以缩短管道长度，沿山脊布置，管槽开挖边坡为逆向坡。
为了避免局部管的产生负压，在地形凸起部分应进行开挖。
明钢管沿线应布置排水沟和设置交通通道，在钢管的最低处应设置排水管，在适当位置处应设置进人孔。
明钢管的转弯半径为3倍管径，底部高出地面0.6m ，以利于安装和检修。
顶部低于最小压力线至少2m ，以保证不出现真空。
由于发电引水单机流量不大，管道较长，因此压力管道采用单管双机供水方式，正向引进，管道由主管、岔管、支管及附件构成，岔管为对称Y 形布置。
镇墩型式采用封闭式,支墩采用滑动式支墩，伸缩节位于管道转弯处下游2.5m 。
四、管壁厚度的确定压力钢管的材料和壁厚选择是水电站压力钢管设计的主要内容之一,钢管壁厚和材料变化使得钢管造价同时发生变化，因此需要在钢管的适当位置改变壁厚和材料，以降低工程造价。
根据《SL-2003.压力钢管设计规范》，钢管所用钢材的性能及技术要求必须符合国家现行有关标准的规定，因此选用Q235C 、及Q345C 钢材。
管道末端允许的最大水锤相对升压为[6]H<40m, δ=0.7～0.5 H=40～100m, δ=0.5～0.3 H>100m, δ<0.3式中：H 为静水头，在δ的变化范围中，低水头时取大值，本工程静水头为445m 〉100m ，故δ取0.25。
沿线水击水头由公式∑∑=∆vLvx i h 计算确定。
管壁厚度的计算采用锅炉公式[1 ]：[]σϕγHr≥0t 式中 H ——压力水头（m ）； ())(560448%251m H =⨯+= r ——钢管内半径（m ），)(5.0m r =；[]σ——材料容许应力（m ），明钢管膜应力区容许应力[]σ降低20%，即[]s σσ55.08.0⨯=；0t ——管壁计算厚度（m ）。
ϕ——焊缝系数，本工程管径小，拟采用单面对接焊的方式，故9.0=ϕ 考虑磨蚀和钢板厚度误差等因素，管壁结构厚度应至少比计算值增加2mm 。
本工程按增加2mm 计。
结果如下表2-1：表2-1 压力钢管管壁厚度计算表由表2-1中计算数据确定钢管的钢材和壁厚如表2-2：表2-2 钢管的钢材和壁厚选用表五、镇墩的稳定分析按《SL-2003.压力钢管设计规范》，镇墩布置在管道的转弯处，长度超过150m的直线管道设置中间镇墩，以承受管道因改变方向而产生的轴向不平衡力，固定管道不允许管道在镇墩处有任何位移。
本工程在直管线段大致每隔100m设置一个镇墩，转弯处设置镇墩，共设置了9个封闭式镇墩，支墩每隔6m设一个，共设了115个滑动式支墩。
伸缩节布置在镇墩下游2.5m处，以改善镇墩受力条件。
镇墩设计根据管道的满水、放空、压水试验、温升和温降等情况分析各力的最不利组合，计算确定镇墩所需的形状和尺寸。
镇墩根据满足抗滑稳定和地基承载能力的条件拟定尺寸，并以满足抗倾覆稳定条件进行校核。
这里以3#镇墩为例，其他镇墩计算方法相同。
（一）计算条件根据钢管的布置情况，3#镇墩的稳定计算已知条件如表2-3：表2-3 3#镇墩的稳定计算已知条件（二）运行条件下作用在镇墩上的基本荷载1．上游侧钢管自重的轴向分力（考虑进人孔、伸缩节等附件增重25%）1A ：KNtL D A S m 72.16692sin 5.7886.91012.0012.125.1sin 25.111=︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯==παγπ 下游侧钢管自重的轴向分力（考虑进人孔、伸缩节等附件增重25%）11A ：KNtL D A S m 76.538sin 5.785.2012.0012.125.1sin 25.1211=︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯==πβγπ 2．镇墩上下游端内水压力 3A ：上游端：KNH D A w 19.1289495.1678.9125.025.022203=⨯⨯⨯⨯==πγπ 下游端：KNH D A w 09.130895.1698.9125.025.0232031=⨯⨯⨯⨯==πγπ 3．伸缩节管端水压力5A ：上游伸缩节：()KNH D D A w 69.41493.1118.91024.125.0)(25.022120215=⨯⨯-⨯=-=γ 下游伸缩节：()KNH D D A w 36.64147.1728.91024.125.0)(25.0224202151=⨯⨯-⨯=-=γ 4．温度变化时伸缩节止水盘根对管壁摩擦力6A ：（压缩力取水压力的1.25倍） 上游伸缩节：KNH b D A w 44.395493.1118.93.03.0024.125.125.112216=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==πγμπ下游伸缩节：NH b D A w 56.610147.1728.93.03.0024.125.125.1422161=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==πγμπ 5．温度变化时，支墩对管壁摩擦力7A ：αcos )(7lf q q A w s += KND q s 744.35.78012.0012.125.1t 25.1sm =⨯⨯⨯⨯==πγπKND q 697.78.9125.025.02w20w =⨯⨯⨯==πγπ 式中： s q ——单位管长钢管自重，钢管附件的附加重量按钢管自重的25%考虑。
压力钢管毕业设计
目录第一章工程概况 (1)一、流域概况 (1)二、水文与气象 (1)（一）气象概况 (1)（二）水文特性 (2)三、压力前池基本地质条件与评价 (5)（一）基本地质条件 (5)（二）前池工程地质评价 (6)四、地震 (6)五、工程总体布置 (6)第二章压力钢管设计 (8)一、工程的级别确定 (8)二、压力管道的经济直径 (8)三、压力钢管的布置 (8)四、管壁厚度的确定 (9)五、镇墩的稳定分析 (12)（一）计算条件 (13)（二）运行条件下作用在镇墩上的基本荷载 (15)（三）检修条件下的基本荷载 (17)（四）校核条件下（水压试验情况）作用在镇墩上的基本荷载 (19)（五）运行条件下荷载组合后的水平、垂直分力 (20)（六）检修条件下荷载组合后的水平、垂直分力 (22)（七）校核条件下荷载组合后的水平、垂直分力 (24)（八）镇墩尺寸的拟定 (25)六、支墩的稳定分析 (31)（一）计算条件 (31)（二）荷载计算 (31)（三）、抗滑、抗倾覆稳定与地基承载能力校核 (32)七、管身应力分析 (34)（一）抗外压稳定核算 (34)（二）钢管受力计算 (35)（三）轴向力计算 (35)（四）管壁应力计算 (36)八、管道附件 (50)九、管道工程量 (50)一、钢材工程量 (50)二、土石方工程量计算 (52)参考文献 (53)致谢 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章工程概况一、流域概况隔界河为怒江右岸支流，流域位于东经98°42′～98°51′50″、北纬26°19′14″～26°24′之间。
行政区划属云南省怒江州沪水县称杆乡。
电站取水口以上径流面积为64.02km2，多年平均流量2.51m3/s。
4 压力钢管的设计
4 压力钢管的设计4.1 引水管道的布置：压力钢管的型式：采用坝内埋管的型式。
4.1.1管轴线布置：4.1.1.1进水口高程，根据前面坝体剖面设计中对上游坡折点的叙述，进水口高程＝死水位－临界淹没水深＝72.3米。
4.1.1.2钢管直径根据管中经济流速和发电设计流量确定，定为5.6米。
4.1.1.3钢管轴线沿主应力方向。
4.1.2进水口：4.1.2.1进口段设计为平底，上唇收缩曲线为四分之一椭圆，长轴取为5.0米，短轴取为2.0米。
4.1.2.2拦污栅鉴于本枢纽是坝后式水电站，拦污栅的立面布置采用垂直式。
平面布置采用弧形拦污栅。
栅条厚度取为10mm,宽度取为200mm,间距取为128mm。
4.1.2.3渐变段是由矩形闸门段到圆形管道的过渡段，采用圆角过渡，长度规范规定不少于一倍管径，取6米。
4.1.2.4上弯段及下弯段设计：上弯段及下弯段转弯半径不得小于2～3倍的管径，取为15米。
4.2闸门及启闭设备：4.2.1闸门由事故闸门和检修闸门组成，事故闸门和检修闸门处净过水断面为隧洞断面的1.1倍，坝式进水口为了适应坝体的结构要求，进水口长度要缩短，进口段与闸门段常合而为一。
坝式进水口一般都做成矩形喇叭口状，水头较高时，喇叭开口较小，以减小闸门尺寸以及孔口对坝体结构的影响；渗透较低时，孔口开口较大，以降低水头损失。
4.2.2启闭设备安放在坝顶，并满足设备及闸门的尺寸和重量4.3 压力钢管结构设计：4.3.1确定钢管厚度：拟定三个断面进行计算，分别为进水口中心线高程74.8米处；压力钢管中心线高程为50米处和压力钢管末端处高程35米。
计算公式为：Ra P W a a r H r t σϕγ)cos (+=(4-1)f dR ϕγγσ01=;KH H P = (4-2)式中:γ0——为结构重要性系数取为1.1 r a ——钢管内径为2.8米φ——设计状况系数，持久状况为1.0，短暂状况为0.9，偶然状况为0.8；γd ——结构系数，考虑钢管及混凝土联合受力和焊缝系数（0.95）取为1.3； f ——钢材强度设计值，采用Q235钢f ＝215mPa H ——为上游水位到钢管中心线高程的距离；K ——为考虑水锤作用以后的系数，三段分别为1.0、1.15和1.34.3.2承受内水压力的结构分析：4.3.2.1应力及传力计算：外包混凝土厚度拟定为5.0米>0.8D ，考虑混凝土和钢管联合受力。
钢管课程设计模板
辽宁科技大学钢管课程设计说明书学院﹑系:专业班级:学生姓名:指导教师:2015 年01 月9 号目录一、钢管设计任务书 (1)二﹑前言 (1)三、Ф140机组生产工艺概述 (2)（一）主要设备 (2)（二）工艺流程 (3)（三）工艺要求 (3)1.原料 (3)2.剪断 (4)3.加热 (5)4.热定心 (5)5.穿孔 (6)6.轧管 (6)7.均整 (7)8.定（减）径机 (8)9.冷却 (9)10.矫直 (10)11.吹风 (10)12.切头 (10)13.检查与包装 (11)四、轧制表的制定 (12)(一)轧管机 (12)(二)穿孔机 (12)(三)均整机 (14)(四)定径机 (14)(五) 轧制表绘制 (18)五、穿孔机设计、力能参数及强度校核 (20)5.1 穿孔机的轧辊设计 (20)5.2穿孔机顶头设计 (22)5.3 穿孔机能力参数计算 (22)六、结语 (29)一、钢管设计任务书设计题目：管材课程设计成品尺寸：Ф127×20坯料尺寸：Ф130材质：45#指导教师：目的要求：学生通过课程设计将综合利用所学的专业基本理论，基本知识和基本技能，解决一定的工程实际问题，从而使理论联系实际，使专业知识进一步得到巩固，并深化和扩大。
要求学生独立查阅文献资料，独立完成设计和相关的计算、校核。
培养学生具备独立开展工作并解决工程设计问题的基本能力。
具体内容：独立查阅管材产品及相关产业的文献资料，了解国内、外发展现状；在指导老师的指导下，根据实习工厂的管材生产工艺流程，掌握各生产工序的情况及重要的设备参数，针对给定的典型产品规格，计算并编制轧制表，根据设计结果计算穿孔机力能参数，设计穿孔机工具，校核轧辊强度。
二﹑前言无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形、方形、矩形钢材。
是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拔制成。
无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻。
水利水电工程压力钢管制作技术及其应用实践略述
水利水电工程压力钢管制作技术及其应用实践略述【摘要】本文旨在对水利水电工程中的压力钢管制作技术及其应用实践进行略述。
在引言中，将介绍该技术的背景、研究意义和研究目的。
在将概述压力钢管制作技术、探讨原材料选择与处理、揭示制作工艺流程、介绍质量控制措施，并分析水利水电工程中的应用案例。
在结论中，将探讨技术发展趋势、展望应用前景，并对整个研究进行总结反思。
通过本文的分析，读者将能够深入了解压力钢管制作技术及其应用实践在水利水电工程领域的重要性和发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考借鉴。
【关键词】水利水电工程、压力钢管、制作技术、应用实践、原材料选择、工艺流程、质量控制、应用案例、技术发展、应用前景、总结、反思。
1. 引言1.1 背景介绍水利水电工程压力钢管是一种在水利水电领域广泛应用的管道材料，具有承受高压的能力，被广泛应用于输水、排水、压力供水、水力发电等方面。
随着我国水利水电工程建设的不断推进，对压力钢管的需求也逐渐增大，因此如何提高压力钢管的制作技术，确保其质量稳定性和可靠性成为当前工程建设中亟需解决的重要问题。
目前，国内外对于压力钢管的制作技术进行了深入研究，不断推陈出新，取得了一系列成果。
本文将对压力钢管的制作技术及其应用实践进行略述，以期为相关领域的研究和实际工程应用提供参考和借鉴。
1.2 研究意义水利水电工程中的压力钢管是一种非常重要的管道材料，在输送水源、气体和化学品等方面扮演着至关重要的角色。
随着社会的发展和经济的增长，对于压力钢管的需求量也越来越大。
研究压力钢管制作技术及其应用实践具有极为重要的意义。
研究压力钢管制作技术可以提高生产效率和质量，降低生产成本，满足市场需求。
通过深入研究压力钢管制作技术，掌握先进的生产工艺，可以使压力钢管的生产过程更加高效，产品质量更加稳定可靠，进而提升企业竞争力。
研究压力钢管的应用实践可以促进水利水电工程的发展和完善。
水利水电工程对于压力钢管的需求量巨大，而对于压力钢管的质量和性能要求也相当高。
毕业设计 (3000字)
一．引言亿利化学热电厂工程，是由鄂尔多斯亿利化学热电厂承建，电厂规模为2×50mw热电厂。
热电厂位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗（树林召镇）的亿利化学工业园区的东南角。
厂址区域内地势较为平坦开阔、厂址标高在1018 – 1026m之间（黄海高程）。
厂址地形西南高、东北低，向东北方向倾斜。
亿利化学热电厂2×50mw工程为2×50mw高温高压凝汽机组,配置3×220t/h煤粉锅炉。
锅炉额定蒸汽压力:9.8mpa，额定蒸汽温度:540℃，发电机冷却方式为水冷却。
设计化工供汽量为120t/h（平均值），最大供气量220t/h。
亿利化学热电厂水处理水源采用经化工动力分厂预处理的黄河地表水。
原水处理后由工业升压泵为水处理供水。
水处理车间在整个循环产业链中起到重要作用。
项目要求如下：1.满足热电厂除盐水补给及化工供汽量2.系统制水量270 t/h3. 除盐水sio2≤20ug/l dd≤0.2us/cm4.采用目前国内较为先进的设备及系统控制二．系统工艺流程的分析及确定2.1工程概况2.1.1气象及环境条件（1）气象条件（2) 地震烈度: 8 度、0.3g。
（3) 设备布置在独立的锅炉补给水处理区内。
（4) 建筑场地属ⅲ类。
（5) 地下水类型，地下水位埋深约14.34～15.69m。
（6) 厂区海拔自然高度（黄海高程基准）约：1024.5 m左右。
2.1.2 水源及水质本工程锅炉补给水处理水源采用经过化工系统预处理后的黄河地表水，水质详见表1-1。
表1-1 黄河水水质全分析报告2.2工艺系统流程的确定目前国内热电厂水处理较为先进、运行稳定、投资少的工艺大体有如下几种： 1.多介质过滤器+活性炭过滤器+5um过滤器+ro+除碳器+阳床+阴床+混床 2.多介质过滤器+活性炭过滤器+5um过滤器+ro+混床 3.机械过滤器+uf+5um过滤器+ro+混床+edi 4.机械过滤器+uf+5um过滤器+ro+二级混床根据内蒙古亿利化学工业有限公司提供的经过化工系统预处理后的黄河地表水水质资料特点设计。
压力钢管明管结构计算书范本
4500
3.021
9626
② 钢管中水重分力Ｑw
计算公式： Q w q w L cos
（每跨管内水重）
qw 0.25 D 2 w （单位管长管内水重）
钢管中水重分力Ｑw计算表
D
γw
α
L
qw(N/mm)
Qw(N)
1400 0.0000098 44.920 °
4500
15.086
48070
25％）
钢管管壁厚度 t 初估计算表
γw
H
D
σs
φ
［σ］
0.0000098 77378
1400
325
0.95
178.75
t(mm) 3.7
取计算管壁厚度 t= 8mm
再考虑 2mm的锈蚀裕量，管壁结构厚度初定 t= 7mm
（2）复核管壁结构厚度是否满足考虑制造工艺、安装、运输等要求，保证必须的刚度的最小厚度要求：
每跨钢管自重单位管长钢管自重考虑刚性环等附件的附加重量约为钢管自重的25钢管自重分力q钢管中水重分力qw2垂直管轴方向的力法向力钢管应力分析58mm实际选用管壁厚度满足要求
1 设计依据及参考资料
压力钢管（明管）结构计算书
（ 1）设计依据：《水电站压力钢管设计规范》（ SL281—2003）
（ 2）参考资料：《水电站建筑物》（王树人 董毓新主编）、《水电站》（成都水力发电学校主编）
H= 77378mm
（2）垂直管轴方向的力（法向力）
① 钢管自重分力Ｑs
计算公式： Q s q sL co s
（每跨钢管自重）
qs 1.25 Dt s （单位管长钢管自重，考虑刚性环等附件的附加重量约为钢管自重的
经典压力钢管设计详图
沐若水电站压力钢管设计
管 垂 直相接 ， 为 大 管径 三 梁 岔 管 。经 上 弯段 、 竖井段、
下弯 段 （ 直径 ６ ． ２ ｍ） 至 下 平 段 后 管 径渐 变 为 ５ ． ７ ｉ ｎ 。 下平 段月 牙肋 岔管采 用对 称 Ｙ形 月 牙 肋 的结 构 形式 ， 主管 管 径 ５ ． ５ ｍ， 最大设计水 头 ４ ２ ９ ｍ， Ｐ Ｄ 值 为 ２ ３ ５ ９ ． ５ Ｉ ｎ ， 属于大（ 一） 型工 程 。岔 管后 接 支管 段 ， 管
为 ２ １ ８ ． ０ ｍ； 正 常工 况 下最 大 设 计静 水头 ３ ２ ２ ． ０ Ｉ ｎ ， 末 端 最大 内压 水头 为 ４ ２ ９ ． ０ ｍ（ 含水锤 ） 。上平段 隧洞 直
管设 计 ， 临近厂房段按 明管设计 ， 钢管锈蚀 裕量为 ２ Ｉ Ｔ ｌ ｍ。按《 水 电站 压力钢 管 设计 规 范》 （ Ｓ Ｌ ２ ８ １—２ ０ ０ ３ ） ，
径分 别 为 ４ ． ２ ｉ ｎ和 ３ ． ４ ｍ， 支管末 端 与机 组球 阀相 连 。
图１ 压力钢管沿管轴线纵剖面图（ 尺寸单位 ： ｍｉ ｌ １ ）
引水洞 钢管 沿线 穿 过砂 岩 段 、 泥 岩 段 及砂 岩 与 页
岩互层 段 ３种 岩组 （ 部 分 断层 破 碎 带 ） 。钢 管 设 计 外 水压力 水头 为 ８ ４ ． ７—２ ４ ６ ｍ， 内水 压力 水 头 为 ７ ９ ． ３～
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—１ ０
间距不 小于 １ ０ ０ ０ ｍｍ， 高度 不大 于 ２ ５ ０ ｍ ｍ， 加劲 环 材
料 与该 段管 壁材 料相 同。钢 管管壁 在 内水压 力荷 载下 的应力 计算 依据 第 四强 度理 论 。
作者简介 ： 王永权 ， 男， 高级 工程 师， 主要 从事水工金 属结构设计 工作 。Ｅ—ｍ ａ ｉ １ ： ｗ ａ ｎ ｇ ｙ ０ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｎ ＠ｃ ｊ ｗ ｓ ｊ ｙ ． ｃ ｏ ｍ． ｃ ａ
压力管道设计（工业管道和公用管道）5
压力管道设计（工业管道和公用管道）53.1.4 管道应力分析3.1.4.1 管道的载荷和应力1.载荷均布载荷：作用于管道的载荷有管内介质产生的压力，管子质量（包括管内介质、保温材料等）产生的集中载荷：阀门、三通、法兰等管件质量产生的热载荷：管道温度变化热胀冷缩受约束产生的安装残余应力：管道安装施工时各部分尺寸误差产生与管道连接的设备变位或其它原因的管端位移引起管系变形而产生的载荷动载荷：管内介质压力脉动引起的管道振动以及液击产生的冲击波等随机载荷：风载荷，地震载荷等根据载荷的性质一静力载荷：指缓慢、毫无振动地加到管道上的载荷，它的大小和位置与时间无关，或者是极为缓慢地变化自限性载荷：指管道由于结构变形受约束所产生的载荷。
只要管材塑性良好，初次施加自限性载荷不会直接导致破坏非自限性载荷：指外力载荷，例如介质内压非自限性载荷超过一定的限度，就会直接导致破坏二动力载荷：指随时间有迅速变化的载荷载荷的分类◆ 一般管道静力计算主要考虑的载荷有压力载荷：介质内压力机械载荷（持续外载）：管道自身质量、支吊架反力和其它外载位移载荷（热载荷）：热胀冷缩和端点附加位移2.应力分类管道在压力载荷、持续外载及热载荷等作用下，在整个管路或某些局部区域产生不同性质的应力压力管道的应力◆ 一次应力：是由于外载荷作用而在管道内部产生的正应力或剪应力a.一次总体薄膜应力b.一次弯曲应力c.一次局部薄膜应力◆ 二次应力：主要考虑的是由于热胀冷缩以及其它位移受约束而产生的应力◆ 峰值应力：是由于载荷、结构形状的局部突变而引起的局部应力集中的最高应力值3.1.4.2 管道应力许用值及安全性的判据压力管道的静力分析，主要考虑内压，持续外载和热载荷的作用1.由内压和持续外载在管道中引起的应力属于一次应力，它的基本特征是没有自限性2.热载荷在管道中引起的应力属于二次应力，它的特征是有自限性3.管道的局部形状突变等原因会造成峰值应力，峰值应力的特征是结构不产生任何显著的变形一次应力：极限载荷准则来规定其许用应力值二次应力：安定性准则来限定其许用范围一次应力根据极限载荷准则来规定其许用应力值，这是一个防止结构过度变形的准则极限载荷法认为，一旦在某结构单元的整个截面上发生屈服，该结构就达到极限状态，不能再承担任何附加载荷。
管件管材设计范文参考示例
管件管材设计范文参考示例在管件管材设计领域，一个好的设计范例能够为同行们提供宝贵的参考和启发。
本文将通过介绍一个管件管材设计的范例，来帮助读者更好地理解和应用相关知识。
范例一：某公司压力管道设计1．设计背景和要求某公司需要设计一套压力管道系统，以满足其生产线上各种工艺要求。
该系统涉及到高温高压条件下的流体输送，并对管道的材料、结构和连接等方面有特殊要求。
设计师需要根据公司的需求，确保管道系统的安全和可靠性。
2．管件和管材的选择基于高温高压的要求，设计师选择了316L不锈钢作为管材的主要材料。
该材料具有良好的耐腐蚀性、抗高温特性和机械强度，能够满足系统的要求。
对于管件的选择，设计师结合实际情况采用了焊接形式的弯头、三通和法兰连接等。
3．管道结构设计设计师在管道系统中合理设置管道支承和支架，以避免管道的过度变形和振动。
对于高温高压的条件，设计师采用了隔热保温措施，以减少能量损耗和热辐射对周围环境的影响。
此外，设计师还考虑到管道维护和检修的便利性，在设计中加入了检修口和观察孔等。
4．安全和可靠性考虑在设计过程中，设计师充分考虑了压力管道的安全和可靠性。
设计师根据相关标准和规范计算了管道的承载能力和破坏形态，并在设计中加入了过流、过压、过温的防护设施。
此外，设计师还对管道系统进行了风险评估，并制定了相应的应急预案。
5．质量监控和测试为确保管道系统的质量和性能，设计师在设计完成后进行了严格的质量监控和测试。
设计师制定了管道系统的测试方案，包括强度测试、泄漏测试和工作状态测试等，以验证系统的安全性和性能是否达到设计要求。
通过以上范例，我们可以看到在管件管材设计领域，一个合理的设计范例具有以下特点：灵活选材、结构设计合理、安全可靠、质量监控完善。
在实际工程中，设计师可以参考这些范例，并根据具体项目需求做出相应的调整和优化，以确保设计的有效性和可行性。
总结起来，管件管材设计是一项需要考虑众多因素的复杂工作。
通过参考范例，设计师可以更好地理解和应用相关知识，在实际工程中充分发挥自己的创造力和专业能力，为企业和社会创造更大的价值。