管道应力计算软件在随桥燃气管道的应用

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1、管道应力计算软件在随桥燃气管道的应用刘艺（厦门华润燃气工程设计有限公司，福建厦门361004）摘要：使用StrcssV20管道应力计算软件来计算随桥敷设的燃气管道的一次应力、二次应力，根据管道安全性判断条件判断管道的安全性。矢键词：管道应力计算；二次应力；安全性中图分类号：1U996文献标识码：B文章编号：1000・4416（2009）05・0A32・04ApplicationofPpelheStressCalculationSoftwaretoGasPpeineInstalledalongBridgeLIUYiAbstract:TheStressV20pipelinestres

2、scalculatbnsoftwareisused&)calculatetheprinaryandsecondarystnessofgaspipelineinstalledakmgbridge,andthepipelinesecurityisjudgedaccondingtothejudgnentconditbnsofpipelinesecurityKeywords:pipelinestresscalculatbn;secondaiystress;security随桥敷设是城镇燃气管道穿跨越工程中的一种常见方式，由于有些地方受地形条件限制，无法采用其他的过河方式，为使施工方便、简

3、单，降低工程造价,通常会在桥梁（墩）上设支架，燃气管道沿支架跨越。本文主要利用StressV20管道应力计算软件对此类燃气管道过桥形式进行管道应力分析与安全性判断。StressV20管道应力计算软件的开发借鉴了国外同类软件设计的先进经验，具有全新的Windows界面、友好的人机交互界面、方便的计算文档管理及数据库功能。可方便地対管道应力作出判断，是进行管道工程设计不可缺少的助手。1工程概况某工程燃气管道经过的桥梁为一座3孑L、跨艮为10m的已通行多年的简支梁桥，管道通过的一狈I盖梁边吊挂3根1组的电信管和一根DN250mn给水管。受现场条件的限制，燃气管道在随桥敷设的架空段不能转

4、向，只能在梁侧壁上安装悬臂槽钾托架支撑燃气管道，与其相邻的管道保持安全间距。2管道布置与安全性判断21管道布置对于既有桥梁，尽量沿桥边平行敷设，减少对周边环境的影响。利用管道敷设屮自然存在的曲折或加设的曲折,进行自然补偿，尽量减少设置补偿器。该工程管道选用直缝焊接钢管，管道随桥敷设采用中间导向支架，两端靠自身弯曲管段进行自然补偿的方式。布置方案分为3种，见图1-R•方案10.010.0c•方案三10.0二乐向"向支架-淆动支架•弯头管件蛤•图1随桥敷设管道布置方案该图仅为管道走向示意图，未按比例绘制。图中，0.1.2表示节点，箭头表示气流方向，尺寸单位为m。管道支架均固定于桥外梁

5、的侧壁上，每10m设置1个支架。端点（）及端点5均为管道出入地而的约朿点。22管道应力种类根据管道应力的性质，管道应力分为一次应力、二次应力和峰值应力3类山。一次应力是由管道的内压、自重和其他外载产生的应力。一次应力的大小是衡量管道是否安全的标准之一。在安装条件、内压、温度和外载不变的条件下，一次应力不变。一次应力裁作温度下材料的许用应力，管道可以安全运行。二次应力是由于管道变形受阻而引起的正应力和剪应力，二次应力不是直接与外力相平衡，而是靠管道各部分变形来适应，由温度产生的热应力在管道应力分析中占有很重要的位置。峰值应力是管件局部结构的不连续或局部热应力的影响而引起一次应力和二

6、次应力的增量，其基本特征是同时具有自限性和局部性，它不会引起明显的变形，其危害性在于可能导致疲劳裂纹或脆性断裂。该工程的管道管件的结构形式简单合理，可忽略峰值应力的影响。23管道安全性判断条件㈢在管道运行时，对于一般荷载产生的应力，安全运行的判断条件如下：①由内压产生的一次应力中的坏向应力不超过管道运行时材料的许用应力，即：OpWh（1）式中5〈向应力，MPaJ一道在热态（预计最高温度）下的许用应力,MPa②由内压、自重和外载产生的一次应力中的轴向应力之和不超过管道运行时材料的许用应力,即：%気（2）式中％—内压、自重和外载所产生的轴向应力Z和,MPa③由管道热膨胀产生的位移所计

7、算的最大位移应力范围，不超过管道的许用位移应力范围，即：OeWJ（3）J=/（l.25«c+1.25oh・oL）（4）式屮％—管道热膨胀产生的位移所计算的最大位移应力范围,MPa0a一道许用位移应力范围,MPaf~；道位移应力范围减少系数J一道在冷态（预计最低温度）下的许用应力，MPa3管道应力计算3.1软件计算工况及适用范围3.1.1计算工况StressV20软件分“自重”、“初冷”、“初热”、“由热至冷”4个工况进行计算,具有数据统计、管道应力计算、端点推力及力矩计算、管道位