压力管道应力分析.pptVIP

01管道的柔性及柔性设计05管系的柔性越大，所产生的热应力就越小。03温度变化时管道系统热胀的可能性称为管系的柔性。02管道的柔性04管道的柔性是反映管道变形难易程度的一个物理概念，表示管道通过自身变形吸收热胀、冷缩及其他位移变形的能力。STEP4STEP3STEP2STEP1工程上增大管道柔性的几种措施(GB50316)在条件允许的情况下,应首先考虑采用改变管道走向以增加管道的柔性,如将管道根据工艺需要布置成L型或Z型(称为自然补偿器);增加管系的长度可以增加管道的柔性,增加与其垂直的管道的长度可以减小管系的刚性;选用弹簧支吊架,在吊架处存在的垂直位移,可以将约束放松,增加管道的柔性.01选用人工补偿器02设置?型弯03设置波纹管膨胀节01管道支吊架的类型和选用02管道支吊架的类型03三大类04承重类05恒力吊架、变力支吊架、刚性支吊架2）限位支吊装置06限位、导向07振动控制装置08弹簧减振器09油压阻尼管道支吊架的选用1按照支撑点载荷大小、位移情况、操作温度、安装空间、管道材质来选用2尽量选用标准支吊架3在下列情况下应考虑设置导向支架4管道横向位移过大5固定支架距离过长，可能产生横向不稳定6管道内因冲击载荷或两相流产生振动时7设计时只允许轴向位移时8215当架空的管道热膨胀量较大时，应使用加长管托支撑。管道支吊架位置的确定在转动机器附近应设置吊架4布置在靠近集中载荷的地方3满足管道最大允许跨距要求6对于复杂管系，应根据应力计算结果设置和调整这支吊架位置。01前面我们用强度理论σe≤[σ]t导出公式02ts=PD0/(2[σ]tEj+PY)03来计算管道的壁厚。其中σe为环向应力。04应力验算的应用：05验算轴向应力叠加后是否仍满足强度条件；06实际存在的管道内的应力值是否满足强度条件，07液压试验时的应力校核压力管道的应力验算二次应力的强度条件二次应力产生的破坏，是在反复加载及冷热交换作用下引起的疲劳破坏，根据安定性准则来规定其许用应力值，这是一个防止结构反复发生正反方向屈服变形的准则。对这类应力限定，并不是限定一个时期的应力水平，而是控制其交变循环次数强度条件为：内压和持续外载荷产生的一次、二次应力σe：σe?1.25f([σ]+[σ]t)单独计算热胀二次应力σe：σe?f(1.25[σ]+0.25[σ]t)考虑轴向载荷时，单独计算热胀二次应力σe：σe?f[1.25([σ]+[σ]t)-σzhl]其中：f为修正系数。（p33)01承受内压管子的强度分析02承受内压管子，管内任一点上的应力03状态可以用三个主应力来表示：04σ1=σθ=PDn/2te05σ2=σz=PDn2/[4te(Dn+te)]06σ3=σr=-P/207式中：P介质内压MPa08Dn管子的内径mm09te管子的有效(当量）壁厚mm压力管道的强度计算管子壁厚计算（GB50316)管子计算壁厚ts承受内压管子计算壁厚公式：ts=PD0/(2[σ]tEj+PY)式中：ts管子的计算壁厚,mm;P管子的设计压力MPa;D0管子的外径，mm;Ej焊接接头系数;[σ]t管子材料在设计温度下的许用应力,MPa。Y考虑温差应力影响的系数管子设计壁厚tsd在工程上，需要考虑强度削弱因素tsd=ts+C式中：tsd管子的设计壁厚,mm;C壁厚附加裕量,mm.管子的名义厚度tntn≥tsd并向上圆整到材料标准规格的厚度设计参数的确定01设计压力P（GB50316，P13)03设计温度05ts=PD0/(2[σ]tEj+PY)02设计压力应不小于操作条件最苛刻时的压力。04原则上说，设计温度应为管道器壁温度，实际设计中以介质的操作温度作为设计温度0601ts=PD0/(2[σ]tEj+PY)02许用应力[σ]t（GB50316，P102)03许用应力的选取要考虑四方面的因素:04材料、使用状态、厚度范围、设计温度05焊接接头系数Ej（GB50316，P21)06Ej≤1.007系数Y（GB50316，P44)08当tsD0/6、设计温度482时09对管道常用材料Y=0.4（6）壁厚