1 概述 正在输送具有必然温度和压力的介质时 ,管道强度 计较的使命就是管道运转的平安性。正在静态或 稳态环境下 ,管材及管件承受的应力不该跨越许用应 力 ,推力应不跨越固定支架或毗连设备所容许的力和 力矩。正在必然温度下 ,热应力要小于答应值 ,如许才 管线及支吊架静态下的平安性。
2 管道应力计较 管道应力计较次要是计较管道正在内压、 持续外载 感化下和由热缩冷缩及其他位移遭到束缚后发生的 应力。按照各类载荷发生的应力对管材的机理 分歧 ,将管道的应力分为一次应力、 二次应力和峰值 应力 3 类。应力分歧采用的阐发验算方式分歧。 2. 1 一次应力 管道由内压和持续外载发生的应力属于一次应 力。一次应力的次要特点是没有局限性。内压和持 续外载发生的应力达到管材极限时 ,各类外部载 荷不因布局件的变形而改变 ,其感化将一曲持续到构 件为止。为防止这种的发生 ,一次应力应采 用极限阐发 ,即一次应力值不得跨越材料计较温度下 的许用应力值。 一次应力一般进行两项计较 ,即由内压折算应力 验算及内压轴向应力和持续外载应力验算。 (1)内压折算应力计较式为
内压折算应力的计较本色上也是对管道壁厚的 验算。工程设想中一般都是按照介质的设想压力而 选用尺度的管道外径取壁厚。即管道外径、 壁厚是通 过设想流量、 压力选定的 ,而不需要每次进行内压折 算应力的计较。 (2)内压轴向应力和持续外载应力计较公式为
式(3)的第 1 项是由内压惹起的轴向应力 ,第 2 项 σ zhw能够呈现正在垂曲管道上 ,由自沉惹起的沿管材断 面平均分布的轴向应力。第 3 项σ w 可呈现正在程度管 段上 ,由自沉惹起的弯曲应力。 3 项应力中 ,轴向一次应力的大小取管道安插有 关 ,后两项取管道支架跨距相关 ,现实工程设想中可 以用设想手册 ,按照管道外径、 壁厚、 管道工做单元长 度荷沉来确定管道支架跨距 ,使其满脚一次轴向应力 管道因为热缩冷缩等变形受束缚而发生的应力 属于二次应力。二次应力的次要特点是具有自限性。 二次应力是由热位移惹起的 ,而这些位移值是固定 的。二次应力使管材达到点时 ,管材不会无限变 形下去 ,发生塑性变形后 ,应力值会降下来。二次应 力惹起的 ,是正在频频交变应力感化下惹起的委靡 。对二次应力的限制是采用节制必然交变应力 范畴和交变轮回次数。
二次应力σ ;[σ]t 为 设想计较温度下钢材根基许用应力 ,MPa. 现实运转的管道既有一次应力 ,也有二次应力。 一次应力取二次应力之和称为分析应力。二次应力 值的大小取管道安插亲近相关 ,凡是所说的管道弥补 计较现实上也就是二次应力计较。 2. 3 峰值应力 管道正在内压、 持续外载和热缩、 冷缩等荷载感化 下 ,正在弯管、 三通等管件下将发生局部应力集中 ,或者 说峰值应力。正在进行应力计较时引入应力加强系数 的概念。应力加强系数 m 值取几何尺寸相关。凡是 设想中所采用的加大弯管的弯曲半径,或加厚弯管及 三通的壁厚,都是为了降低应力加强系数 m 值。 管道推力计较是为固定点和毗连设备的安 全性。对固定点的推力计较用于向土建专业供给设 计委托材料 ,对设备的推力计较用于校核设备厂家提 供的许用推力值。管道推力包罗弹性力、 摩擦力 ,对 轴向型弥补器(非压力均衡型)还包罗压力推力 ,当推 力线欠亨过固定点或设备毗连点时 ,还要对固定点或 设备毗连点发生力矩。前往搜狐，查看更多
