
【化】 piping load
conduit; pipeline; piping; tubing
【化】 tubing
load
【化】 load
管道載荷(Pipeline Load)在工程領域中指管道系統在安裝、運行及環境作用下承受的各種力或效應。從漢英詞典角度可拆解為:
重力載荷(Gravity Load)
管道自重、内部介質及保溫層等産生的垂直力,需通過支架或埋地基礎分散。例如,DN300鋼管滿水時每米自重超200kg 。
壓力載荷(Pressure Load)
包括内壓(介質壓力)和外壓(土壤/海水壓力)。按ASME B31.3标準,設計壓力需考慮工作壓力的1.5倍安全系數 。
熱位移載荷(Thermal Displacement Load)
溫度變化引起的管道伸縮(如碳鋼管每℃每米伸縮約0.012mm),可能引發支架摩擦或設備接口應力 。
偶然載荷(Occasional Load)
地震、風載、流體沖擊(水錘)等瞬态力。例如地震工況需按API 618進行抗震分析 。
約束載荷(Restraint Load)
管道因固定支架、彎頭等約束産生的反作用力,直接影響支撐結構設計 。
管道載荷分析需結合材料力學性能(如許用應力)和失效模式(屈曲、疲勞)。例如埋地管道需同時校核土壤載荷下的環向屈曲和軸向穩定性 。現代設計常采用CAESAR II等軟件進行動态載荷模拟 。
注:本文依據ASME B31系列、GB/T 20801等标準術語定義,具體項目需執行屬地規範。
管道載荷是指作用在管道系統上的各種外力或外部因素,這些載荷會引起管道結構的内力、變形或應力變化,是管道設計和安全評估的核心考量因素。根據不同的分類标準,管道載荷可分為以下幾類:
持久載荷(恒載荷)
指長期持續作用的載荷,包括管道自重、介質壓力、支吊架反力、隔熱材料重量等。例如:
偶然載荷(活載荷)
指臨時或短時作用的載荷,如風載荷、地震載荷、流體排放反力等。
自限性載荷
由管道變形受約束引起,最大值受材料塑性限制。例如溫度變化導緻的熱應力,或管道曲率突變處的邊緣應力。
非自限性載荷
直接由外部施加的載荷,如介質壓力、管道自重等,需通過結構設計平衡。
溫度及位移載荷
包括管道因熱脹冷縮受約束産生的軸向力、支吊架位移引起的荷載,或雙金屬管道因材料膨脹差異産生的應力。
自然載荷
如風、雪、地震等環境因素,需按國家标準(如GB/T 20801.3)計算。
根據國家标準,管道設計需綜合考慮上述載荷的組合效應。例如:
如需更詳細的設計參數或計算示例,可參考《壓力管道規範 工業管道》(GB/T 20801.3)等标準文件。
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