欢迎光临沈阳市顺自由波纹管加工厂网站!我们是一家主营长春波纹管,补偿器及相关配件的沈阳波纹补偿器厂家!
补偿器资讯
您的位置:首页 > 新闻资讯  > 补偿器资讯

沈阳补偿器采用波纹补偿器管道的应力计算与分析

来源:www.shunziyou.com         发布时间:2018-03-23
沈阳补偿器采用波纹补偿器管道的应力计算与分析

1   沈阳补偿器概述 在输送具有一定温度和压力的介质时 ,管道强度 计算的任务就是保证管道运行的安全性。在静态或 稳态情况下 ,管材及管件承受的应力不应超过许用应 力 ,推力应不超过固定支架或连接设备所容许的力和 力矩。在一定温度下 ,热应力要小于允许值 ,这样才 保证管线及支吊架静态下的安全性。 
2  管道应力计算 管道应力计算主要是计算管道在内压、 持续外载 作用下和由热胀冷缩及其他位移受到约束后产生的 应力。根据各种载荷产生的应力对管材破坏的机理 不同 ,将管道的应力分为一次应力、 二次应力和峰值 应力 3 类。应力不同采用的分析验算方法不同。

 2. 1  一次应力 管道由内压和持续外载产生的应力属于一次应 力。一次应力的主要特点是没有局限性。内压和持 续外载产生的应力达到管材屈服极限时 ,各种外部载 荷不因结构件的变形而改变 ,其作用将一直持续到构 件破坏为止。为防止这种破坏的发生 ,一次应力应采 用极限分析 ,即一次应力值不得超过材料计算温度下 的许用应力值。 一次应力一般进行两项计算 ,即由内压折算应力 验算及内压轴向应力和持续外载应力验算。 (1)内压折算应力计算式为


内压折算应力的计算实质上也是对管道壁厚的 验算。工程设计中一般都是根据介质的设计压力而 选用标准的管道外径与壁厚。即管道外径、 壁厚是通 过设计流量、 压力选定的 ,而不必要每次进行内压折 算应力的计算。 (2)内压轴向应力和持续外载应力计算公式为 
式(3)的第 1 项是由内压引起的轴向应力 ,第 2 项 σ zhw可以出现在垂直管道上 ,由自重引起的沿管材断 面均匀分布的轴向应力。第 3 项σ w 可出现在水平管 段上 ,由自重引起的弯曲应力。 3 项应力中 ,轴向一次应力的大小与管道布置有 关 ,后两项与管道支架跨距有关 ,实际工程设计中可 以用设计手册 ,根据管道外径、 壁厚、 管道工作单位长 度荷重来确定管道支架跨距 ,使其满足一次轴向应力
的验算条件。
 2. 2  二次应力 
管道由于热胀冷缩等变形受约束而产生的应力 属于二次应力。二次应力的主要特点是具有自限性。 二次应力是由热位移引起的 ,而这些位移值是固定 的。二次应力使管材达到屈服点时 ,管材不会无限变 形下去 ,产生塑性变形后 ,应力值会降下来。二次应 力引起的破坏 ,是在反复交变应力作用下引起的疲劳 破坏。对二次应力的限定是采用控制一定交变应力 范围和交变循环次数。 
二次应力σ ;[σ]t 为 设计计算温度下钢材基本许用应力 ,MPa. 实际运行的管道既有一次应力 ,也有二次应力。 一次应力与二次应力之和称为综合应力。二次应力 值的大小与管道布置密切相关 ,通常所说的管道补偿 计算实际上也就是二次应力计算。 
2. 3  峰值应力 管道在内压、 持续外载和热胀、 冷缩等荷载作用 下 ,在弯管、 三通等管件下将产生局部应力集中 ,或者 说峰值应力。在进行应力计算时引入应力加强系数 的概念。应力加强系数 m 值与几何尺寸有关。通常 设计中所采用的加大弯管的弯曲半径,或加厚弯管及 三通的壁厚,都是为了降低应力加强系数 m 值。
 管道推力计算是为保证固定点和连接设备的安 全性。对固定点的推力计算用于向土建专业提供设 计委托资料 ,对设备的推力计算用于校核设备厂家提 供的许用推力值。管道推力包括弹性力、 摩擦力 ,对 轴向型补偿器(非压力平衡型)还沈阳补偿器包括压力推力 ,当推 力线不通过固定点或设备连接点时 ,还要对固定点或 设备连接点产生力矩。