钢制工业管道材料基本许用应力的确定

要对管道元件进行强度计算,首先就要确定管道材料的许用应力。而管道许用应力是在确定了管道材料的基本许用应力后,乘以质量系数所得的值。这里的质量系数是指材料(焊管、焊接管件)的纵向焊接接头质量系数或是铸件质量系数。本文表述的是《工业金属管道安全技术规范》对钢制管道材料的基本许用应力的确定方法。     

ASME B31.3与空分装置冷箱内管道应力分析

通过对ASME B31.3-2012版本与早期版本的对比,解释说明了标准中管道一次应力计算方法的变化、一次应力计算过程中应力增大系数的确定、应力计算过程中对管道厚度负偏差的考虑和标准对材料的许用位移应力的特殊规定,从而对采用CAESARⅡ软件利用B31.3标准进行管道应力分析评定的过程提出需要注意的地方,使空分冷箱内管道设计更加安全合理。     

刚性支吊架的设计和计算

文章介绍了石化装置中管道支吊架的类型和特点。着重阐述了管道支架中最为普遍使用的刚性支吊架的设计和计算方法,确定刚性支吊架的选材、设计温度、许用应力和载荷评定,并总结了一些刚性支吊架设计中的一般原则。     

蒸汽管道柔性设计方法

管道的柔性反映管道变形的难易程度。管道在设计条件下工作时,若柔性考虑不合理,会产生局部应力过大、泄漏或破坏等影响正常运行的情况。管道的柔性就是管道通过自身变形吸收因温度变化产生位移或其他原因所产生位移能力,保证管道应力在材料许用应力范围内。管道的应力主要由于管道承受内压力和外部荷载以及热膨胀而引起的,管道在这些荷载的作用下具有相当复杂的应力状态。目前工业管道系统静应力分析基本方法有近似计算法、图表法、计算机辅助分析法。从生产实际入手,针对某蒸汽管道改造项目过程中遇到的实际问题及解决方法,提出了对蒸汽管道设计的一般方法。     

管道应力分析——氨合成塔出口管线设计

采用CAESARⅡ应力分析软件,研究了合成塔出口的管道应力、管口许用载荷,进行了法兰泄露分析、管架型式设计,保障了装置平稳运行。     

大开孔锻制T型异径三通强度分析

以大开孔锻制T型异径三通为研究对象,分别采用应力分类法和塑性极限载荷法对三通进行了强度校核和分析。由于应力分类法无法完全区分弯曲应力中的一次和二次应力成份,所以采用不同的应力分类方法和许用极限所得的评定结果差别较大。塑性极限载荷法所得的许用载荷是唯一的,弥补了应力分类法的不足,许用载荷值也较应力分类法有所提高。塑性极限载荷法可以作为应力分类法静强度校核的有效补充。     

管道应力分析软件AutoPSA中Glif算法报告解读与布管技巧

水泥窑余热发电系统汽水管道的设计关键在于管道的合理布置与应力分析。对汽水管道设计所使用的AutoPSA软件中Glif算法下的六种典型工况进行了分析,解读了Glif算法报告中管道设计参数、管口作用力、冷/热位移计算及弹簧选择、支吊架荷载计算、最大应力计算等五部分的代码意义和调整技巧。结合工程实例,提出了汽水管道设计的合格标准,应力不应超过许用应力的70%～80%;支吊架不能有脱空,管道位移≯150mm;不可出现串联弹簧与恒力弹簧;管口作用力不超过设备许用值。     

薄管板加热储罐设计计算

薄管板加热储罐是采用薄管板技术设计制造的加热储罐,文中简介了薄管板加热储罐结构与设计参数,对薄管板加热储罐罐壁、管板结构强度进行了设计计算,对管子的许用纵向载荷、管子实际纵向载荷、换热管与管板的焊接面接触应力、作用于管子上的轴向应力值进行了校核计算。薄管板加热储罐能节省材料,改善传热效果,安全稳定运行。     

管道应力及固定点受力分析

在化工施工图设计中 ,保证管道所受的荷载在管材所允许的安全范围中 ,是化工管道设计中的一个重要环节。作用在管道上的荷载除了外力 ,受固定点和相连设备的制约而产生热应力。当热应力超过许用应力时 ,会造成管道焊缝破裂、设备本体受损、支座破损等一系列事故 ,因此 ,管道的热应力计算显得尤为重要。为保证管道在工作状态下的稳定和安全 ,减少管道受热膨胀时所产生的应力 ,管道上每隔一定距离应设固定点及热膨胀的补偿装置并进行应力分析 ,以确保管道应力 ,对固定点的推力 ,力矩在作用范围内。管道上的应力一般分为一次应力、二次应力和峰…     

神华1750t/a褐煤提质干燥器的强度校核计算

为判断神华呼伦贝尔1750 t/a褐煤提质关键设备干燥器的安全可靠性,根据干燥器工作状况及工艺条件,分析了褐煤提质设备干燥器的受力特点,研究干燥器在设备自重、水平地震载荷、外部机械载荷、设备所处高温状况及煤粉重力载荷作用下的应力分布及变形状况,确定关键部位的弯曲应力及薄膜应力。结果表明,干燥器的结构变形主要由热膨胀引起,温度载荷引起的应力较严重,机械载荷引起的变形只占结构变形的极小部分。干燥器一次总体薄膜应力为61.70 MPa,一次总体最大薄膜应力和一次弯曲应力总和为260.40 MPa,满足材料的强度设计许用要求,证明了设计方案的可行性。确定干燥器轴向及径向的最大位移量分别为44.60和29.50 mm,设计时需考虑水封槽的宽度,导流板、刮板与鱼鳞板的距离,并控制刮板高度。     

ASME B31.3标准中关于高压管道设计变化的探讨

ASME B31.3第9章高压管道章节中规定了其适用范围、许用应力的确定原则以及压力设计计算等。通过对比2016～2020版的一些变化，分析这些改变对高压管道设计产生的影响。2020版许用应力比2018版许用应力提高1.1～1.2倍，直管壁厚将相应降低；对碳钢、低合金钢等材料，高压直管的压力设计计算公式中考虑更小的安全系数，因而直管所需壁厚也将相应减薄。     

低温乙烯装卸船系统管道应力分析

采用应力分析软件CAESARII作为管道应力分析的工具,按照先建立管道模型、再进行应力分析、之后根据分析结果修改模型、重新应力分析的步骤,逐步校核管道应力值是否在许用值以内。对低温乙烯装卸船系统管道进行应力分析,以获得合理的管道布置设计,从而为系统管道投入使用后的安全运行提供保障。     

基于地基沉降的天然气站场管道应力分析

根据某天然气站场设备及管道的实际情况,考虑埋地管道与土壤的摩擦效应,建立了站场管系的应力模型,分析了地基沉降及不同沉降方式对于管系应力分布的影响。结果表明,地基沉降情况下,管系的二次应力明显增加,且随着沉降位移的增加或沉降节点的增加,局部位置二次应力可能会超过管道的许用应力。因此对于站场的埋地管道,尤其是敷设在软土地基中的管道,应定期监测管道周围地基沉降情况,并重点监测管系应力分析中二次应力值较大的位置。     

管廊上蒸汽管道柔性设计及应力分析研究

蒸汽管道在石化生产过程中应用非常广泛,合理的管廊上蒸汽管道设计,是确保蒸汽管道安全、可靠和经济运行的前提条件。主要从管廊上蒸汽管道布置特点、运行介质特点和选材等方面出发,分两套方案对管系整体柔性以及分管段柔性进行系统分析和研究,同时,对蒸汽管线各固定点承受载荷大小、蒸汽管道膨胀应力、膨胀量大小进行计算,最终选择方案(2)作为设计的基础方案,整体上该方案符合柔性设计要求,必要节点增设人工补偿器,各固定点所承受内压和外压所产生的应力在许用应力范围内,相对于方案(1),占地面积和投资成本均有所减低,保障了蒸汽管道安全、经济运行。     

容器设计固化接管许用载荷计算方法研究

针对设计固化的容器,在力学模型上选取危险截面,通过沿截面壁厚方向设置所有节点路径,输出应力结果建立单位载荷下应力结果数据库,并创建接管载荷简化计算表,进而得到一种接管许用载荷简化计算方法.结合实际算例选取10组不同比例关系的接管载荷,采用简化计算方法换算该容器固化后每组接管许用载荷值,并与有限元方法计算结果进行对比分析...     

粉煤气化装置中合成气管道系统地震荷载的应力分析

为考察地震荷载对粉煤气化装置中合成气管道系统的影响,本文首先确立了偶然应力的校核准则及偶然工况的编辑方法,利用应力分析软件CASEARII进行地震荷载的模拟验算。由此可定量分析出地震荷载对管道系统的影响及相应的抗震设计方案。分析表明,通过合理设置支吊架类型及位置,可以有效控制管道的偶然一次应力以及设备管口力和力矩在许用范围内,达到了管道应力分析设计的安全性和经济性的目的。     

应力分类方法和直接法对开孔补强计算结果的比较

使用已有的开孔-接管-补强结构的试验模型,分别采用应力分类方法以及直接方法对结构进行了有限元分析,分别根据应力分类方法、2倍弹性斜率准则以及5％最大主应变方法来确定结构的许用载荷,并将分析的结果与已有的试验研究结果进行分析比较。提出了对开孔-接管-补强结构比较符合工程实际的分析设计方法,为工程应用提供参考。     

结合案例简述CAESAR II在管道应力分析及柔性设计中的使用

管道应力分析和柔性设计的目的是分析管道系统在各种荷载作用下产生的应力及力矩,根据分析计算结果,对管道的柔性设计进行优化,使优化设计后的计算结果在规范许可的范围内,满足管道本身以及与其相连的动、静设备和结构的应力限定值,保证管道系统的整体安全。本文结合在项目中的实际案例简要分析一下,如何根据实际情况使用CAESAR II来调整管道系统以满足管道应力分析及柔性设计的要求。     

粗合成气管道法兰泄漏分析

利用当量压力法和应力计算法针对管道分级为GC1的粗合成气管道进行法兰泄漏分析。结果表明:当量压力法简单保守,适用于初步设计阶段;应力计算法复杂可靠,通常用于详细设计阶段。当法兰泄漏校核不通过时,优化方案应首选调整管道布置降低管道法兰外载荷,其次采用更高许用应力的法兰。     

机械式轮胎硫化机结构有限元分析

机械式轮胎硫化机结构的稳定性是设备设计合理的重要体现,实际工作情况下,硫化机变形和应力分布分析是评估结构稳定性的一个重要方法。采用Ansys软件对机械式轮胎硫化机进行有限元计算分析,研究硫化机实际工作状态下各部件变形和应力分布。分析结果表明:机械式轮胎硫化机模型各部件变形符合安全许用标准,各部件最大应力皆低于材料应力屈服强度,表明机械式轮胎硫化机设计符合生产安全标准。