ICS75.180.10（黑體，5號(hào)）CPI（專用字）E92（黑體，5號(hào)）團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)（專用字）T/CPIXXXX—202X（黑體，4號(hào)）撬裝式天然氣管道摻氫混氣系統(tǒng)TechnicalspecificationforpressureequipmentforhydrogenpipelinesPart3:Containersandcombinationdevices202X-XX-XX發(fā)布（黑體，4號(hào)）202X-XX-XX實(shí)施（黑體，4號(hào)）中國石油和石油化工設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)（

（資料性）

應(yīng)力分析報(bào)告模版****工程項(xiàng)目應(yīng)力分析報(bào)告施工圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目號(hào)：文件號(hào)：（0版）單位名稱年月項(xiàng)目概況計(jì)算范圍本應(yīng)力分析計(jì)算范圍為：根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)平面布置圖進(jìn)行建模和計(jì)算，以確保整個(gè)管道系統(tǒng)的應(yīng)力、位移、允許受力在規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。本次計(jì)算采用管道應(yīng)力分析專用軟件CAESARII2019版本進(jìn)行分析，應(yīng)力評價(jià)準(zhǔn)則依據(jù)規(guī)范GB/T20801進(jìn)行校核。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范應(yīng)力分析參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范見下表：API5L管線鋼管規(guī)范API6D管線和管道閥門規(guī)范ASMEB31.3壓力管道規(guī)范參考文件應(yīng)力分析參考文件見下表：圖紙編號(hào)圖紙名稱輸入?yún)?shù)管線參數(shù)見下表：序號(hào)鋼管種類材質(zhì)鋼管規(guī)格（mm）選用壁厚（mm）適用壓力主要輸入?yún)?shù)見下表:內(nèi)容單位數(shù)值安裝溫度（環(huán)境溫度）℃計(jì)算溫度℃計(jì)算壓力MPa水試壓壓力MPa摩擦系數(shù)（鋼對鋼）-基本地震加速度g年平均風(fēng)速m/s計(jì)算工況根據(jù)本工程特點(diǎn)，應(yīng)力分析工況簡稱見下表：工況簡稱說明WW管道充水重W管道充流體重HP水試壓壓力P計(jì)算壓力T計(jì)算溫度HYD水試壓工況OPE操作工況SUS熱態(tài)持續(xù)工況EXP膨脹工況根據(jù)本工程特點(diǎn)，選取如下工況組合進(jìn)行應(yīng)力分析：序號(hào)工況組合縮寫備注1WW+HPHYD水試壓工況2W+T1+P1OPE操作工況3W+P1Alt-SUS持續(xù)工況4W+P1SUS持續(xù)工況5L2-L4EXP熱膨脹工況應(yīng)力分析本工程范圍內(nèi)管道和設(shè)備應(yīng)力分析模型根據(jù)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案，通過應(yīng)力分析軟件CAESARⅡ，搭建應(yīng)力分析模型如下圖A.1所示。圖B.2大樣圖1軸測圖圖例圖B.2大樣圖2軸測圖圖例管道應(yīng)力計(jì)算結(jié)果管道最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果管道最大應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見下表：工況組合應(yīng)力類型節(jié)點(diǎn)號(hào)計(jì)算應(yīng)力許用應(yīng)力百分比（kPa）（kPa）（%)L1HYDL4SUSL5EXP管道及設(shè)備位移計(jì)算結(jié)果管道最大位移計(jì)算結(jié)果管道在XYZ方向的最大位移量見下表節(jié)點(diǎn)號(hào)最大位移（mm）DxDyDz經(jīng)計(jì)算，該項(xiàng)目壓縮空氣管道系統(tǒng)在OPE工況下的-X方向最大位移約為（）mm，Y方向最大位移約為（）mm，-Z方向最大位移約為（）mm。管道系統(tǒng)在OPE工況下的位移量均在合理范圍內(nèi)。結(jié)論綜上所述，通過應(yīng)力分析軟件CAESARII對該項(xiàng)目管道系統(tǒng)的模擬計(jì)算，可以得到下述結(jié)論：1、在HYD、OPE、SUS、EXP下，管系應(yīng)力均滿足規(guī)范要求，管道的位移沒有對相鄰/相連管線和設(shè)備造成影響；管道支架的受力大小合適，滿足要求。附件CaesarII輸出報(bào)告

（資料性）

管端的坡口型式及組對尺寸不等壁厚管道對接坡口型式宜符合圖C.1的規(guī)定。（a）內(nèi)壁尺寸不相等（b）外壁尺寸不相等內(nèi)外壁尺寸均不相等（d）內(nèi)壁尺寸不相等的削薄圖C.1焊件坡口形式注：用于管件且受長度條件限制時(shí)，圖（b）①和（c）中的外坡口15°角可改用30°角。等壁厚管道對接坡口型式宜符合表C.1的規(guī)定。等壁厚管道對接坡口型式項(xiàng)次厚度T（mm）坡口名稱坡口形式坡口尺寸備注間隙c(mm)鈍邊р(mm)坡口角度α(β)(°)11-3I型坡口0-1.5——單面焊3-60-2.5雙面焊23-9V型坡口0-20-265-759-260-30-355-6536-9帶墊板V型坡口3-50-245-559-264-60-2412-60X型坡口0-30-355-65520-60雙V型坡口0-31-365-76（8-12）620-60U型坡口0-31-3（8-12）72-30T型接頭I型坡口0-2——86-10T型接頭單邊V型坡口0-20-245-5510-170-30-30-40-417-30表C.1等壁厚管道對接坡口型式（續(xù)）項(xiàng)目厚度T（mm）坡口名稱坡口形式坡口尺寸備注間隙c(mm)鈍邊р(mm)坡口角度α(β)(°)920-40T型接頭對稱K形接口0-32-345-5510管徑Φ≤76管座坡口2-3—50-60（30-35）11管徑Φ76-133管座坡口2-3—45-6012法蘭角焊接頭———K=1.4T，且不大于頸部厚度；E=6.4，且不大于T

（資料性）

摻氫撬混合均勻度現(xiàn)場測試方法一般規(guī)定本附錄中摻氫撬摻混合均勻度現(xiàn)場測試方法是在本文件規(guī)定測試條件下進(jìn)行的，當(dāng)摻氫撬應(yīng)用于不同操作條件下，應(yīng)充分考慮操作工況對其混合均勻度影響情況。測量精度氫氣組分測量精度≤±2%FS，還應(yīng)符合本文件7.10.4的規(guī)定。流量測量儀表的測量精度不應(yīng)低于1.5%。壓力測量精度不應(yīng)低于0.4級。溫度測量精度不應(yīng)大于0.5℃。測量設(shè)備應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證所要求的精度。測試條件混合氣流量為設(shè)計(jì)流量的20%、50%、80%,且在摻氫撬調(diào)節(jié)后比例穩(wěn)定工況后對摻混合均勻度進(jìn)行測試。采樣采樣位置采樣位置應(yīng)設(shè)置在混合器出口下游方向不少于10倍管徑處，如圖D.1所示。圖D.1采樣位置示意圖采樣點(diǎn)位置和數(shù)目將管道分成適當(dāng)數(shù)量的等面積同心圓環(huán)，各采樣點(diǎn)選在各環(huán)等面積中心線與呈垂直相交的兩條直徑的交點(diǎn)上，其中一臺(tái)直徑線應(yīng)在預(yù)期組分變化最大的平面內(nèi)。對于管徑小于等于DN150的管道，可在管道中心只設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)，當(dāng)只在管道中心設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在不同管道截面分別設(shè)置采樣點(diǎn)。當(dāng)管道中的氣流分布被認(rèn)為是相對對稱是，在管道上的采樣點(diǎn)可以減少到原來個(gè)數(shù)的1/2，已管道截面上的垂直線為對稱軸，保留左邊或右邊的采樣點(diǎn)。不同直徑管道的等面積環(huán)數(shù)、測量直徑數(shù)及測點(diǎn)數(shù)見圖D.2與表D.1。測量點(diǎn)設(shè)置及距離管道圓心的距離管道直徑m半徑劃分個(gè)數(shù)測量點(diǎn)的個(gè)數(shù)測量點(diǎn)距離管道圓心的距離mr1r2＜1140.707R1~2280.500R0.866R圖D.2測點(diǎn)位置示意圖采樣嘴采樣嘴的如圖D.3所示。采樣嘴的大小是按測量管道中流速范圍來決定的，內(nèi)徑可取6mm、8mm、10mm12mm。采樣嘴做成減縮銳邊，銳邊的錐度為30°，厚度應(yīng)不小于0.5mm。a)采用嘴b)采樣管圖D.3采樣嘴示意圖采樣方法將采樣管有采樣孔插入管道中，使采樣嘴置于測定點(diǎn)上，正對氣流，按等速采樣原理，即采樣嘴的吸氣速度與測定點(diǎn)處的氣體流速相等，抽取一定量的摻混氣體。摻混均勻度測試測試前的準(zhǔn)備將摻氫撬安裝到位，將天然氣、氫氣調(diào)壓閥調(diào)到指定壓力，打開天然氣開關(guān)閥，打開取樣口1的開關(guān)閥，關(guān)閉其它取樣口開關(guān)閥，啟動(dòng)系統(tǒng)自檢功能，自檢無報(bào)警后，等待摻氫指令。現(xiàn)場測試通過控制系統(tǒng)調(diào)控天然氣流量為設(shè)計(jì)流量的20%。在摻氫撬控制系統(tǒng)中設(shè)定摻氫比，啟動(dòng)摻氫指令，系統(tǒng)將自動(dòng)打開氫氣閥，并按設(shè)定摻氫比自動(dòng)調(diào)節(jié)氫氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)氫氣流量。待組分分析儀讀數(shù)（取樣點(diǎn)1）穩(wěn)定后，打開其余取樣口閥門，讀取并記錄所有取樣點(diǎn)的氫氣組分，同時(shí)記錄溫度、壓力當(dāng)設(shè)置的組分分析儀已無法同時(shí)取樣時(shí)，可逐點(diǎn)依次取樣。重復(fù)D.5.2.1～D.5.2.3步驟，依次完成實(shí)際流量為設(shè)計(jì)流量50%、80%時(shí)的測試。測試報(bào)告摻氫撬混合均勻度測試報(bào)告見表D.2。摻氫撬混合均勻度測試報(bào)告摻氫撬型號(hào)混合器結(jié)構(gòu)形式生產(chǎn)廠名稱測試方法本附錄提供的測試方法氫氣組分分析儀型號(hào)測試條件設(shè)計(jì)流量的20%天然氣氫氣溫度,℃壓力,MPa流量,Nm3/h溫度,℃壓力,MPa流量,Nm3/h設(shè)計(jì)流量的50%天然氣氫氣溫度,℃壓力,MPa流量,Nm3/h溫度,℃壓力,MPa流量,Nm3/h設(shè)計(jì)流量的80%天然氣氫氣溫度,℃壓力,MPa流量,Nm3/h溫度,℃壓力,MPa流量,Nm3/h測試結(jié)果設(shè)計(jì)流量的20%設(shè)計(jì)流量的50%設(shè)計(jì)流量的80%采樣點(diǎn)氫氣組分,%采樣點(diǎn)氫氣組分,%采樣點(diǎn)氫氣組分,%C1點(diǎn)C1點(diǎn)C1點(diǎn)設(shè)計(jì)流量的20%設(shè)計(jì)流量的50%設(shè)計(jì)流量的80%采樣點(diǎn)氫氣組分,%采樣點(diǎn)氫氣組分,%采樣點(diǎn)氫氣組分,%C2點(diǎn)C2點(diǎn)C2點(diǎn)C3點(diǎn)C3點(diǎn)C3點(diǎn)C4點(diǎn)C4點(diǎn)C4點(diǎn)C5點(diǎn)C5點(diǎn)C5點(diǎn)C6點(diǎn)C6點(diǎn)C6點(diǎn)C7點(diǎn)C7點(diǎn)C7點(diǎn)C8點(diǎn)C8點(diǎn)C8點(diǎn)各點(diǎn)平均各點(diǎn)平均各點(diǎn)平均混合均勻度,%混合均勻度,%混合均勻度,%試驗(yàn)校對