火力发电厂汽水管道设计技术规定>>7.2条（支吊架间距）要求进行。 5.2.5 水平90°弯管两支架间的管道展开长度，不应大于水平直管段上支架最大允许跨距的0.73倍。 5.3 管道应力验算
热力管道应力验算任务是：验算管道在内压、持续外载（包括自重和支吊架反力等）作用下产生的一次应力和由于热胀冷缩及其位移受约束产生的二次应力（即热胀当量应力）以判明所计算的管道是否安全、经济、合理。 5.3.1 管道内压、持续外载作用下的一次应力验算
5.3.1.1 管道在工作状态下，由内压产生的折算应力不得大于钢材在计算温度下的基本许用应力。
即 σZS≤[σ]t （5.3.1.1-1） 式中 [σ]t—管道在设计温度t下的许用应力， MPa；
σZS—内压产生的折算应力，由式（5.3.1.1-2）计算而得， MPa； σZS=P[Dw—（δn—C）]÷[2η（δn—C）] （5.3.1.1-2） 式中 P—设计压力， MPa； Dw—管道外径， mm； δn—管道名义壁厚， mm；
η—许用应力修正系数，见表5.1.1.1； C—管道壁厚附加值， mm。
对于无缝钢管和在产品技术条件中提供有壁厚负偏差百分数值的焊接钢管，C按式5.3.1.1-3计算：
C=δn A1÷（1+ A1） mm （5.3.1.1-3）
A1—管道壁厚负偏差系数，按表5.1.1.3-1取用。
对于壁厚符合5.1.1.2条规定的管子，可不进行内压折算应力的验算。当已知验算点的最小壁厚，进行校核验算时，应以最小壁厚作（δn—C）代入公式（5.3.1.1-2）进行计算。
5.3.1.2 管道在工作状态下，由内压和持续外载产生的一次应力不得大于钢材在计算温度下的基本许用应力。
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P（Dw—δn）÷（4δn）+σZhw+σw≤[σ]t （5.3.1.2-1） 式中 σZhw—持续外载轴向应力，由式（5.3.1.2-2）计算而得： σZhw=PZhw÷（100f） MPa （5.3.1.2-2） PZhw—持续外载轴向力， N； f—管道断面积， cm2；
σw—持续外载当量应力，由式（5.3.1.2-3）计算而得： σw=mMW÷（Wφ） MPa （5.3.1.2-3） MW—持续外载当量力矩， N〃m； W—管道断面抗弯矩， cm3；
m—应力加强系数，见式（5.3.1.2-4）； m=0.9÷(λ)2/3 （5.3.1.2-4）
λ—尺寸系数，其计算方法见SDGJ6<<火力发电厂汽水管道应力计算技术规定>>第24条；
φ—环向焊缝系数，按下列取用： 无垫环手工焊 0.7 有垫环手工焊 0.9 手工双面加强焊 0.95 自动单面焊 0.8
对于按照《电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂承压管道焊接篇）》检验合格的环向焊缝，焊缝系数按下列取用： 对于碳素钢和低合金钢 0.9 对于高铬钢 0.7
当应力验算点在各类弯管上或热挤压三通焊接三通支管与主管交叉点时，取φ=1，当应力验算在直管上时，宜将焊缝系数计算在内。
持续外载产生的轴向应力和当量应力，是由自重（管子及附件重量、保温结构重量，对于水管道还应包括水重）和支吊架反力产生的应力。
由管道自重和支吊架摩擦力所产生的持续外载轴向应力及由管道自重所产生的持续外载弯曲应力的近似计算方法详见SDGJ6<<火力发电厂汽水管
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道应力计算技术规定>>附录四。
5.3.2 管道由热胀冷缩和其它位移受约束而产生的热胀二次应力（即热胀当量应力）不得大于按下式计算的许用应力范围。
即 σf≤1.2[σ]20＋0.2[σ]t （5.3.2-1） 式中 [σ]20—管道在20℃时的许用应力， MPa； [σ]t—管道在设计温度t下的许用应力， MPa； σf—热胀当量应力，取计算管系上危险断面的应力值，MPa； σf=mM÷（Wφ） （5.3.2-2）
其中 M—热胀当量力矩，按全补偿值和钢材在20℃时的弹性模数计算，N〃m；
W—管道断面抗弯矩， cm3；
W=π（Dw4 —Dn4）÷（32 Dw） （5.3.2-3） Dw—管道外径， cm； Dn—管道内径， cm；
m—应力加强系数，见式（5.3.1.2-4）； φ—环向焊缝系数，（见第5.3.1.2条）。
5.3.3 若所计算的热胀当量应力不能满足公式（5.3.2-1）的要求，但内压和持续外载产生的一次应力低于[σ]t时，允许将未用足的这部分许用应力加在热胀二次应力验算的许用应力范围内。此时，应准确计算由内压和持续外载产生的应力。由内压、持续外载和热胀产生的最大合成应力，不得大于钢管在20℃时与计算温度下许用应力之和的1.2倍。
即 σhc≤1.2（[σ]20＋[σ]t） （5.3.3-1） 式中 σhc—内压、持续外载和热胀产生的合成应力， MPa； σhc= P（Dw—δn）÷（4δn）+σZhw+σw+σf （5.3.3-2） 其余符号与第5.3.1.1条、第5.3.1.2条、第5.3.2条相同。 公式（5.3.3-2）中的各项，应取同一断面的应力值。
5.3.4 对于P＞1.6MPa，t＞200℃的热力管道，考虑到手工计算的繁琐、复杂且精确度差，故应以《火力发电厂管道静力计算方法及程序》（电力工
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业部电力建设总局一九八O年十月）中的等值刚度法管道静力计算程序来计算管道应力，管道对设备的推力和力矩。该程序的计算内容与计算原则如下：
(1) 管道在工作状态下，由内压和持续外载（包括自重）作用产生的一次应力验算，并给出工作状态下各支吊点的荷重。
(2) 管道由热胀、冷缩和其它位移受约束而产生的热胀二次应力计算，按计算管道沿座标轴的全补偿值和钢材在20℃时的弹性模数计算，并考虑弹簧附加力的影响。
(3) 管道在工作状态下对设备（或端点）的推力和力矩计算。考虑热胀、端点附加位移、有效冷紧和自重按钢材在计算温度下的弹性模数计算。
(4) 管道在冷状态下对设备（或端点）的推力和力矩计算。考虑冷紧、自重和弹簧附加力，按钢材在20℃时的弹性模数计算。并须比较运行初期冷状态下的力和力矩同应变自均衡后的自拉力和力矩，取其大者（绝对值）作为管道在冷状态下对设备（或端点）的推力和力矩值。
(5) 管道由冷状态到工作状态的热位移的计算。按计算管道沿座标轴的全补偿值和钢材在20℃时的弹性模数计算，并考虑弹簧附加力的影响。根据各支吊点的热位移和工作荷重，选择弹簧并给出弹簧予压缩值。
(6) 管道由冷紧和弹簧附加力作用的位移值计算，以作为管道支吊架设计和安装调整的一个依据。按冷紧值、自重和钢材在20℃时的弹性模数计算，并考虑冷紧口位臵和弹簧附加力的影响。
5.3.5 对于P≤1.6MPa，t≤200℃热力管道，当DN≥250，且管道形状复杂，则应以《火力发电厂管道静力计算方法及程序》（电力工业部电力建设总局一九八O年十月）中的等值刚度法管道静力计算程序来计算管道应力，管道对固定支架的推力和力矩。
5.3.6 对于P≤1.6MPa，t≤200℃的热力管道，当DN≤200时应尽量采用图表或简化公式来计算管道应力、管道对固定支架的推力和力矩。 5.3.6.1 用图表法来计算管道应力和推力： （1）
对于L形和Z形的平面管道
Px=9.8KxCJ÷L2 N (5.3.6.1-1)
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Py=9.8KyCJ÷L2 N (5.3.6.1-2)
Px 、Py—固定点处管道沿X轴方向及Y轴方向推力， N； 式中 L—两固定点间距， m；
J—管道断面惯性矩， cm4；见〈动力管道手册〉表8-4； C—温度纵合系数， 见〈动力管道手册〉图8-7； Kx、Ky—管形系数， 见〈动力管道手册〉表8-5及表8-6； σb=0.098KbCDw÷L MPa (5.3.6.1-3) σb—管道弯曲应力，MPa； Dw—管道外径， cm；
Kb—管形系数， 见〈动力管道手册〉表8-5及表8-6； （2）
对于立体管道
Px（γ）=CJγ÷（510L2） N (5.3.6.1-4) Py（ω）=CJω÷（510L2） N (5.3.6.1-5) Pz（θ）=CJθ÷（510L2） N (5.3.6.1-6)
Px（γ）、Py（ω）、Pz（θ）—固定点处管道沿X、Y、Z轴方向的推力， N； L—管段长度， m；
C—纵合系数， 见〈动力管道手册〉图8-10；
γ、ω、θ—管道固定点推力系数， 见〈动力管道手册〉图8-12； J—管道断面惯性矩， cm4；见〈动力管道手册〉表8-4； σb=CDwG÷（100L） MPa (5.3.6.1-7) σb—管道的最大弯曲应力， MPa； Dw—管道外径， cm；
G—管道应力系数a、b、c、d中的最大值，见〈动力管道手册〉图8-13；
C、L 同前。
5.3.6.2平面自然补偿管段短臂长度计算
（1） L形直角弯自然补偿，如图(5.3.6.2—1)所示。
L1=1.1(ΔLD÷300)1/2 m (5.3.6.2—1)
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