管道应力分析 管道应力分析

管道应力分析

  • 期刊名字:河北化工
  • 文件大小:606kb
  • 论文作者:安莉,靳朝辉
  • 作者单位:河北宏达绿洲工程设计有限公司,河北凯米克化工医药工程设计有限公司
  • 更新时间:2020-09-18
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论文简介

第35卷第8期河北化工Vol. 35 ,No.82012年8月HEBEI HUAGONGAug. 2012管道应力分析安莉},靳朝辉2(1.河北宏达绿洲工程设计有限公司,河北石家庄050000;2.河北凯米克化工医药工程设计有限公司,河北石家庄050000摘要:阐述了 管道应力分析的任务和方法,介绍了如何建立压力管道布置三维立体模型,管道上的荷载及其组合工况,以及如何对管系进行分析计算。关键词:应力分析;压力管道中图分类号:0 173. 9文献标识码:A文章编号:1003-5095<2012)08-0076-02Analysis on Pipe StressAN Li ,JIN Zhao-hui(1. Hebei Hongda Oasis Engineering Co. ,Ltd,Shiiazhuang 0500000 ,China;2. Hebei KMK Chemical and Engi-neering Design Corporation, Shijiazbuang 050000 ,China)sure tube arrangement. To introduce load on conduit and their combination mode, how to analysis of pipe.Key words; stress analysis ; pipeline管道应力分析是指对管道进行包括应力计算在依据;(5)管道上法兰的受力计算用于防止法兰泄内的力学分析,并使分析结果满足标准规范要求,从漏;(6)管系位移计算用于防止管道碰撞和支吊点位而保证管道自身和与其相连的机器、设备以及土建移过大。结构的安全。与国外相比,我国的管道应力分析工1.2 动力分析作开展得较晚,但受到越来越多的重视。动力分析包括:(1)管道自振频率分析用于防止管道系统共振;(2)管道强迫振动响应分析用于控制1任务管道振动及应力;(3)往复压缩机气柱频率分析用于管道应力分析分为静力分析和动力分析2部分。防止气柱共振;(4)往复压缩机压力脉动分析用于控1.1静力分析制压力脉动值;(5)管道的地震分析用于防止管道在静力分析包括:(1)压力荷载和持续荷载作用下地震中发生破坏;(6)水锤、安全阀泄放荷载和两相的一次应力计算用于防止塑性变形破坏;(2)管道热流所产生的支架荷载计算。胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次2方法应力计算用于防止疲劳破坏;(3)管道对设备作用力的计算用于防止作用力太大,保证设备正常运行;管道应力分析的方法有日测法、图表法、公式法中国煤化工(4)管道支吊架的受力计算用于为支吊架设计提供.和计算机法,应根据管道输IYHCNMHG收藊8期:2012-05-11作者简介:安莉(1978-),女 ,化工工艺中级工程师,E mail: kimjin@ 163. com.第8期安莉,等:管道应力分析送的介质、管道操作温度、操作压力、公称直径和所(1)GC1类管道、介质毒性为高度危害的GC2连接的设备类型等设计条件确定。类管道或介质为可燃的GC2类管道;(2)地震设防美国COADE公司的CAESAR II软件是一个烈度≥8度,且设计基本地震加速度≥0.3 g。常用的计算机分析应用程序。4.3.2如需考虑风荷载,则风载和地震荷载无需同时与其它临时性荷载构成组合工况。3建立压力 管道布置三维立体模型4.3.3如需考虑阀门开 、关产生的荷载,则该荷载与主要是计算机程序计算需要的数据,包括三维地震荷载无需同时与其它临时性荷载构成组合工况。立体图及详细的数据描述,如介质、操作条件,外加5对管系进行分析计算荷载和管道端点位移等数据,包括:(1)管号、管道材料等级、管道类别、管道材料;(2)管道走向、尺寸、标5.1 建立计算模型(编节点号)高管内介质流向;(3)管径、壁厚、弯头的曲率半径;进行计算机应力分析时,管道轴侧图上需要提(4)支吊架的位置和形式;(5)阀门、法兰等刚性元件供给计算机软件数据的部位和需要计算机软件输出的重量保温层的厚度和密度,以及其它集中或均布数据的部位称作节点:荷载条件;(6)管道计算温度、计算压力和管内介质(1)管道端点;(2)管道约束点、支吊点、给定位密度;(7)正常操作工况外的特殊工况,如开车、停车移点;(3)管道方向改变点分支点;(4)管径、壁厚改等工况;(8)制造商允许的机器承受力和力矩的能变点;(5)存在条件变化点(温度、压力变化处);(6)力;(9)往复压缩机和往复泵的激振频率;(10)管道定义边界条件(约束和附加位移);(7)管道材料改变端点约束条件或附加位移、与管道连接的设备情况。处(包括刚度改变处,如刚性元件);(8)定义节点的荷载条件(保温材料重量、附加力、风载、雪载等);4管道上的荷载及其组合工况(9)需了解分析结果处(如跨距较长的跨中心点);4.1管道上可能承受的荷载(10)动力分析需增设点。持久性荷载永久作用于管道系统的荷载,如5.2初步计算压力和重力荷载,但不包括冰荷载和雪荷载(重力荷利用计算机推荐工况(用CAESARII计算,集.载包括管道自重、保温重、介质重等,压力荷载包括中荷载、均布荷载特别加人)。内压力和外压力);(1)弹簧可由程序自动选取;(2)计算结果分析;临时荷载短时间作用于 管道系统的荷载,如.(3)查看一次应力、二次应力的核算结果;(4)查看冷风、地震、冰雪、阀门开.关时的反冲力和压力升高等态、热态位移;(5)查看机器设备受力;(6)查看支吊荷载;架受力(垂直荷载、水平荷载);(7)查看弹簧表。交变荷载大小和方向随时间发生变化的荷5.3反复修改直至计算结果满足标准规范要求载,如温差、风力引起的端点位移(如高塔在风载作(1)一次应力超标,缺少支架;(2)二次应力超用下的摆动)、摩擦力荷载(如往复压缩机往复运动标,管道柔性不够或三通需加强;(3)冷态位移过大,所产生的压力脉动、回转设备的振动)。缺少支架;(4)热态水平位移过大,缺少固定点或I4.2 应考虑的荷载组合工况型补偿器、管托应加长;(5)机器、设备受力过大,管(1)压力.重力(包括隔热层.管道组成件和管道道柔性不够、支吊架设置不合理;(6)固定、限位支架中流体的重量)等持久性荷载同时作用。(2)以上水平受力过大,固定点、限位点位置选择不当或管道(1)所述持久性荷载与风荷载或地震荷载等临时性柔性不够;(7)支吊点垂直力过大,考虑采用弹簧支荷载同时作用(当考虑地震荷载时,仅需考虑地震所吊架;(8)支吊点脱空,考虑采用弹箦支吊架;(9)弹产生的水平力)。必要时,还需考虑冰雪荷载、阀门簧荷载、位移范围选择不当,人为进行调整;(10)计关闭引起的压力短时升高泄放阀打开时对管道的算工况组合不当,人为进行调整。反冲力等荷载的作用。(3)因温差引起的荷载及其参考资料它交变荷载。(4)必要时,考虑端点或支吊架永久性位移引起的荷载,但在结构设计时应尽可能消除该[1]中国石油化工集中国煤化工。氐监督检验检疫总局锅炉压力容MHCNMHG审批人员培训荷载的影响。教材[M].北京:中国石化出版社,2003.4.3应考虑临时性荷载的条件和要求[2]唐永进.压力管道应力分析[M].北京:中国石化出版社,2003.■4.3.1考虑地震荷载时需同时满足的条件

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