工业管道应力分析.ppt

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1、工业管道应力分析为什么要进行管道应力分析？1.什么是应力？2.管道应力分析的目的应采用计算机分析程序进行详细应力分析的管道条件操作温度大于等于400℃的所有规格的管道；DN≥80,操作温度大于等于300℃或低于等于-20℃的管道；DN≥150，操作温度大于等于200℃的管道；DN≥500的大口径管道；DN≥300的真空管道；应采用计算机分析程序进行详细应力分析的管道条件与敏感压缩机（如泵、压缩机、蒸汽透平等）相连的工艺管道和蒸汽管道；用简单计算法判断补偿不够或者用图表法无法查到的管道；有弹簧支吊架的管道；有波纹膨胀节的管道；有冷紧的管道。除此之外，对下列管道应根据具体情

2、况确定是否需要用计算机进行详细应力分析贵重金属管道（如合金钢、不锈钢、特殊耐热钢、超低温用钢管道等）；开停工频繁的管道；直管部分较长、热胀冷缩量较大的管道；相连机械或设备的关口有较大位移的管道；刚度较大的厚壁管道；剧毒介质管道。对于与运行良好的管道形状、条件等相同或基本相同的管道，或者与经过详细应力分析并且合格的管道形状、条件相同或基本相当的管道，可以不再进行详细应力分析。弹簧支吊架分为可变弹簧支吊架(VariableSpringSupportsandHangers)和恒力弹簧支吊架(ConstantSpringSupportsandHangers)两类。按照《石油化工

3、企业管道支吊架设计规范》（SH3073-2004）的规定：管道在支承点处有垂直位移，且荷载变化率允许大于6%，应选用可变弹簧支吊架；当要求荷载变化率不大于6%时，应选用恒力弹簧支吊架。常用的弹簧支吊架标准国家标准/机械行业标准弹簧GB10182-88可变弹簧支吊架（化工部）HG/T20644-1998火力发电厂汽水管道支吊架设计手册弹簧D-ZD83(1983)现行常用的弹簧支吊架标准JB/T8130.1、JB/T8130.2可变弹簧支吊架简介可变弹簧支吊架，又称变力支吊架，其荷重随管子垂直位移的变化而变化。管道在温度变化等原因发生位移时，会受到弹簧支吊架的附加力，垂直位

4、移越大，支承力的变化也越大，弹簧支吊架适用于管道垂直位移不太大的地方现在广泛应用的可变弹簧支吊架标准荷重是35~240627N；行程是0~120mm范围内。弹簧支吊架的荷载随着所支吊的管道的位移而变化。管道在冷状态时，弹簧支吊架所承受的荷载称为冷态荷载Pc。管道在热状态时，弹簧支吊架所承受的荷载称为热态荷载Ph。弹簧支吊架在安装时所整定的荷载称为安装荷载或整定荷载Pzd。它总是与冷态荷载相一致。弹簧支吊架冷态荷载Pc与热态荷载Ph之间的关系和管道的热位移ΔYt的大小和方向有关。Pc=Ph-ΔYtP’ΔYt:管道支吊点的垂直热位移(mm)当热位移向上时，ΔYt取正值；当热

5、位移向下时，ΔYt取负值。P’:管道支吊点的垂直热位移(mm)可变弹簧支吊架按安装方式的不同可分为七种型式A型：螺纹型中间连接吊架弹簧B型：单吊板中间连接吊架弹簧C型：双吊板中间连接吊架弹簧D型：荷载吊杆调节型上下连接吊架弹簧E型：松紧螺母调节型上下连接吊架弹簧F型：支架弹簧G型：横担并联吊架弹簧螺纹型中间连接吊架弹簧（A型）它的顶部有一阴螺纹，可与上部的螺纹吊杆相连。它适用于安装地位比较宽裕的地方。由于它的顶部和底部都与螺纹拉杆相连，因此能安装在便于检查之处。在吊架密集地区的弹簧吊架，其弹簧组件可设置在相同的标高，使布置整齐美观。与其相连的上部吊杆在与根部机构连接处，

6、应配置允许吊杆摆动的部件如吊环螺母或球面与锥面垫圈组件，以免管道水平位移时。吊杆受弯曲。在上下螺纹连接处应有足够的旋合长度并要配置锁紧用的薄螺母，在安装调整后将其锁紧。螺纹型中间连接吊架弹簧（A型）单吊板中间连接吊架弹簧（B型）B型吊架弹簧的顶部为一块单眼吊板，可与直接焊于根部结构的U型吊板相连，也可倒过来与水平管道单吊杆长管夹或垂直管道双吊杆长管夹相连。因此，它的布置比较紧凑且连接件较少，是较常用的结构型式，特别适用于安装地位不宽裕的地方。将它倒过来与长管夹直接相连的方式，不宜用于露天布置和有杂物容易落下弹簧壳体的地方。松紧螺母处螺纹连接的要求与A型相同。双吊板中间连

7、接吊架弹簧（C型）C型吊架弹簧的顶部为两块单眼吊板和圆柱销。它可与直接焊于根部结构的单眼吊板相连，也可倒过来与水平管道（或弯管）单吊架焊接吊板或垂直管道双吊杆焊接吊板直接相连。它的特点及适用范围与单吊板吊架弹簧基本相同。中间连接吊架弹簧（B、C型）中间连接吊架弹簧（B、C型）荷载吊杆调节型上下连接吊架弹簧（D型）D型吊架弹簧的压盖上固定一根荷载管并伸出壳体顶板，螺纹吊杆穿过弹簧和荷载管，直接用螺母来调节荷载。由于它是直接搁置在梁的顶面或管部横担的底面，因此弹簧壳体是固定不动或随横担一起移动，当管道水平位移时螺纹吊杆发生偏斜，不再与吊架弹簧