详细介绍: 恒力弹簧支吊架管道应力验算方法
1:恒力弹簧支吊架系应力分析
管道静力计算的任务是确定在外载(温度、自重等)作用下,管道的变形、应力分布及支撑结构的约束反力等,并以此为基础确定管系的薄弱环节或关键部位,计算评估管系的使用安全性。
3.1 管道应力验算方法
为了便于分析和计算弹簧支吊架,根据力学中力的独立性原理,将管道应力分为两种,分别为由管道内压、自重和其它持续外载产生的轴向应力之和(称为一次应力)以及由热胀、冷缩和其它位移受约束而产生的热胀应力范围(称为二次应力)。
恒力弹簧支吊架道在工作状态下,由内压、自重和其它持续外载产生的一次应力,不得大于钢材在计算温度下的基本许用应力。
бL=pD i 2/(D o 2-D i 2)+0.75iMA/W≤1.0 [σ]t (1)
式中 p ——设计压力,MPa;
Do——管道外径,mm;
Di ——管道内径,mm;
MA——自重和其他持续外载作用在管道横截面上的合成力矩,N·mm;
W——管道截面抗弯矩,mm3;
[σ]t——钢材在设计温度下的许用应力,MPa;
i ——应力增大系数;
бL——由于内压、自重和其他持续外载所产生的轴向应力之和,MPa。
管道由热胀/冷缩和其它位移受约束而产生的热胀应力范围必须满足以下计算式:
σE=iMC/W≤f [1.2 [σ]20+0.2 [σ]t+ ( [σ]t-σL) ] (2)
式中[σ]20——管道钢材在20℃时的许用应力,MPa;
MC —— 按全补偿值和钢材在20℃时的弹性模量计算的,热胀引起的合成力矩范围,N·mm;
σE —— 热胀应力范围,MPa;
f —— 应力范围的减小系数。
预期电厂在运行年限内,系数f与管道全温度周期性的交变次数N有关。当N≤2500时,f = 1;当N>2500时,f = 4.78N-0.2 。 |