管道柔性设计

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1、第+#卷第’期石油化工设备&YZ8+#0Y8’)##"年""月$^5%V$WK^2W/U^6J2$^050Y‘8)##"文章编号!"###$%&’’()##"*#’$##+#$#+,管道柔性设计顾海明-黄振仁-廖传华(南京工业大学机械工程学院-江苏南京)"###.*摘要!讨论了压力管道结构参数对管道热应力的影响-指出了减小管道热载荷的几种有效措施-分析了简化的/012法判别式判断管道柔性的适用范围3关键词!管道4热载荷4柔性4判别法中图分类号!56#7789")文献标识码!/:;<=>?>;>@ABDEFGH>H<;>E

2、XLO$RXL(WYZZSPSY[S]RLOM]LZ^OPMOSSTMOP-0LO_MOPJOM‘STaMbcY[5S]ROYZYPc-0LO_MOP)"###.-WRMOL*d?C@efg@!5RSMO[ZXSO]SYO[ZShMiMZMbcY[jMjSZMOSkXSbYbRSjMjMOPlaabTX]bXTSjLTLNSbSTmLakMa]XaaSk81S‘STLZS[[S]bM‘SNSLaXTSaY[TSkX]MOPbRSTNLZZYLkmSTSjYMObSkYXb85RSLjjZM]LbMYOTLOPSY[/012n+"8"on+"8+]YkS]TMbSTMYOmLaLOLZcaSk

3、8p

4、性大于直管-若设置得当-即使在的认识不够-常注意了高中压管道的压力载荷而忽不增加管道展开总长的情况下也可提高管道柔性3视了热载荷3管道柔性设计就是保证管道有适当的某石化企业一段U形管道见图)-柔性计算表明原柔性-将热载荷限制在允许范围内s"t管系中较短管端部{处的热载荷较大-后将管道走3当热载荷超过允许限度时-采取有效的补偿措施来提高管道柔性-向由{

5、}~!改为{

6、"~!-增加了两处弯头-使管端处降低热载荷3的热载荷降低约7##-虽然弯头处出现了局部应力u降低管道热载荷方法增高-但其值仍比原管系最大热应力减小约)##3("*设置弯曲管段-即(+*减小管道部分管段直径3某化肥厂两换热器在管端距离

7、不变的条件下间的连接管线见图+-其工作温度为+"’r-管直径图"一连接两设备管道增加管道总长度3某化肥v)".NN-管道端点间的距离为)8"N-管端w处厂一连接两设备的管道见图"-其工作温度+’#r-管径v")%NN-每次开停车管端w处法兰均出现泄漏-经分析是管端处热载荷力矩过大引起-于是改变管道走向-将一段+87N长直管改为由两根长"8&+N和)8%&N管子组成的角形管段-管道展开总长度增加约#8%N-从而减图)某U形管道图+两换热器间连接管道,收稿日期!)##"$#’$#9作者简介!顾海明(".7#$*-男(汉族*-江苏南京人-副教授-".9)年毕业于南京化工学院-硕士学位-从事化工设备与

8、管道方面的研究与教学3第W期顾海明’等M管道柔性设计^-%^为!""##$%&"##的异径管’由于(处的热载荷运用中常显得过于保守’因此影响了其效果/采用此过大’异径管与带颈法兰连接焊缝处多次出现裂纹’方法对工程中的许多管系’包括文中所述管系进行后将异径管的位置从(点移到)点’使一段*形弯判断时’均不满足式0%2/而详细的应力分析和工程曲管段的管直径由+!%,##减小为+%&,##’从实践表明’上述管道的柔性足够/按式0%2估算的管而提高了该*形管段的补偿能力’使原管系(处的道热应力有时竟达到实际热应力的1倍/根据分析’热载荷减小近-".’消除了裂纹的生成/弯曲管段误差来自以下几方面/的补偿能

9、力与管子直径成反比/0%25678判断法所隐含的许用热胀应力G约为%&"HIJK!’-L012应将异径接头和焊接三通等会引起局部应’属二次应力范畴’单独考虑热胀应力增高的管件置于管系中热载荷较小的位置/一般力时G按式0!2计算/综合考虑管道内压3自重和其情况下’管系中在管道某个端点或0和2某个转角热他负荷产生的轴向应力和热胀应力时’G则按式0-2载荷力矩较大’而离开这些位置的力矩一般不会过计算M大