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1、.第28卷第Vol.28No1212期煤气与热力200812月Dee.2008年CAS&HEAT丹挤孚争争争争争攀攀如曰成泄.例川阴期冰物液化天然气心哗君磷,券瞬雀雀磷瞬咎LNG管道应力计算与分析`,2,`,,,孙明烨刘燕陈敏李蔚齐朱林(1.北京市煤气热力工程设计院有限公司,北京1003;22.北京市燃气集团有限责任公司,北京100035),、、摘要:针对LNG管道特点从强度理论依据标准输入条件等方面讨论了LNG管道的应。力计算关键词:LNG管道;应力计算;分析中图分类号:TU996文献标识码:A文章编号:1000一
2、4416(2008)12一OB17一03StressCalculationandAnalysisofLNGPIPeline一,,,一,SUNMingyeLIUYanCHENMinLlWeiqiZHULinsrae:eeornoteroertyoene,testresseaeuationoene5AbttAdigthPpfLNCPiplihllfLNGpipli1diseussedintermsofrheo理strength,(:on、ideratiorlstandards,inputeonditionsand50on
3、.Keywords:LNGl)ipeline;stressealeulation;analysis1应力分析的基拙知识B31系列中各标准在应力校核条件方面存在一些差,。1.1应力分析的主要目的别但总的来说这些差别是非原则性的,,首先使管道各处的应力水平处在允许的范围从强度理论分类方面来讲GB50316一200.,AsME13内使与设备相连的管口荷载符合制造商或公认的《工业金属管道设计规范》与美国标准3B。,,〕标准规定的受力条件其次计算出各约束处所受《工艺流程管道》相同均采用了最大剪应力理论.。,13应力的分类的荷载
4、及各种工况下管道的位移最终帮助技术。,,人员对管系进行优化在应力分析领域工程师为便于分析人为将应1.2应力分析的理论力分为一次应力、二次应力、峰值应力。在计算前假,材料破坏的形式主要有两类:流动破坏和断裂定了一定的边界条件计算出的应力按照一定的判`破坏。强度理论相应分为两类。一类是解释材料断别条件进行分析和判断计算出的应力不是管道实,裂的强度理论,包括最大拉应力理论(第一强度理际承受的应力与实际工程中在管道上用应变仪测。;另一量出来的应力无任何关系论)和最大伸长线应变理论(第二强度理论)..类是解释材料流动破坏的强度
5、理论,包括最大剪应131一次应力力理论(第只强度理论)和形变比能理论(第四强度一次应力是由机械外荷载引起的正应力和剪应、理论尸一力,它必须满足外部和内部的力和力矩的平衡法则。,GB31620:50一0《工业金属管道设计规范》是其特征是一次应力是非白限性它始终随所加荷载目前国内应力计算方面较权威的规范,与美国标准的增加而增加,超过材料的属服极限或持久强度时,ASMEB31.3《工艺流程管道》(.PIessiPping)基本将使管道发生塑性破坏或总体变形,因此在管系的co等效。我国其他有关管道应力分析的行业标准基本应力分
6、析中,首先应使一次应力满足许用应力值。上参照了EB31。ASME1.3.2二次应力ASM《压力管道规范》系列B17.第28卷第12期煤气与热力watergasheat.eom~二次应力是由于变形受到约束所产生的正应力N·mm,。,:z抗弯截面模量mm3或剪应力它本身不直接与外力平衡其特征是—,①管道内二次应力通常是由位移荷载引起的p管道设计压力MaP(如热膨胀、附加位移、、。D—。管子外径,mm安装误差振动荷载),—,②二次应力是自限性的当局部屈服和产生占管子壁厚mm,。—,1,少量塑性变形时通过变形协调就能使应力降
7、低二材料在设计温度下的许用应力MaP③二次应力是周期性的(不包括安装引起的AsM—EB31.3规定的二次应力表达式为:。.,2+、。2+二次应力)i肥、4盯,/((i盯、。=口(3)④二次应力的许用极限基于周期性和疲劳断Z,,裂模式不取决于一个时期的应力水平而是取决于,*=1.25〔+.:14f又,025二)()。:、,交变的应力范围和交变的循环次数要求工程师计算出的二不超过二即:..133峰值应力二2八5蕊二(),峰值应力是局部应力集中或局部结构不连续或二}当材料在设计温度下的许用应力大于一次。,,。局部热应力等所
8、引起的较大的应力二时:应力其差值可用于二次应力则.〔3〕14应力计算的结果判别依据,、=f(1.25-0〔+1.25二。一-o、)(6)..141《压力管道规范》简介,MPa式中几一二次应力.、:,,①AsMEB311《动力管道》(()PerPIiPgn)M、—由于温度(二次)荷载引起平面内的、、主要为发电站工业设备和公共机构的电厂地热系—弯矩
