空气分离项目中汽轮机配套蒸汽管道的设计

随着空气分离项目应用汽轮机带动空气压缩机、增压机的增多,蒸汽管道的设计(设计内容为控制蒸汽管道与汽轮机连接管口的推力、力矩、热位移、角位移)成为设计的主要内容。结合某空气分离项目,对蒸汽管道的设计进行探讨。在蒸汽管道设计计算中,为降低管口推力、力矩、热位移、角位移,管系中会设置一些限位架,但数量不宜过多。宜遵循使管道能自由膨胀,以降低热应力为原则,进行限位架的设置。     

如何正确计算热力管道方形补偿器的安装冷拉值

热力管道由于输送高温的介质,在系统投入运行时或停止运行时,由于温度变化引起管道胀缩而使管壁内产生巨大的热应力,如果此应力超出管材的许用应力,就会使管道处于危险的状态甚至破坏。为了避免管道被热应力破坏,在管线中每隔一定的距离设置固定支架。在两个固定支架间设补偿器,来补偿管道由于温度的变化而引起的膨胀或收缩。补偿器一般是按冷拉来进行设计的,其设计冷拉值为两个固定支架间管段由最低计算温度至最高计算温度之膨胀值的一半。为保证管道在温度变化时运行可靠,必须使补偿器的安装正确合理。欲达此目     

管件的材质与许用应力

根据管道承压构件与压力容器的应用范围和使用特点,分别从壁厚计算、壁厚附加裕量、材质的选用,许用应力的确定等方面阐述了各自不同的规范要求和概念。文末指出管道专用承压设备应划为管件范畴,_其设计附合管道设计规范。管件的材质与许用应力@张涛~~     

高温管道支座的热应力分析

文章以高温管道的支座为例,介绍了热应力有限元分析的过程.在对支座的温度场分析的基础上,计算热应力,并与单独静力作用下的应力比较.结果表明,支座热应力比静应力大得多,在结构设计时,高温管道必须进行热应力校核.     

蒸汽管道应力验算与自然补偿条件下应力分析

介绍蒸汽管道应力验算方法。针对某计算管系(架空敷设蒸汽管道,采用自然补偿),对管子壁厚进行验算,采用AutoPIPE软件对计算管系在自然补偿条件下进行应力分析。     

铸铁管道爆裂的成因及预防措施

在正常工作状况下 ,铸铁管主要承受内水压力、回填土水平向侧压力、回填土竖向压力、地面车辆荷载和堆积荷载。铸铁管通常在以下两种情况下发生爆管或断裂 :①在内水压力作用下管壁截面上的拉应力大于铸铁管的极限受拉强度 ,即δＬ>[Ｒｉ]发生爆管。由于管道的圆筒体几何条件 ,由均匀的内压在管道纵向上产生的拉应力为环向上产生的拉应力的两倍 ,这也是管道爆管裂缝多沿管道纵向发展的原因。②铸铁管在荷载组合中的外压作用下 ,管截面上的最大弯曲拉应力大于荷载作用下铸铁管的极限受拉强度 ,即δＷＬ>ＲＷＬ,管道发生断裂。在荷载组合中 ,…     

工业项目热力管道应力分析的难点及要点探析

阐述了工业项目热力管道应力分析的重要性,指出工业项目热力管道应力分析的难点包括管系荷载的确定、一次应力分析、二次应力分析等,并对管道应力分析的要点进行研究,探究管道应力分析的安全评定以及其他要点。     

关于直埋管道强度计算中有关概念的商榷

本文就直埋管道强度计算中对各种应力命名和标记的混乱现象，对在计算中出现综合应力与许用应力混淆及错误进行了分析，并按照力学惯例对轴向、环向、径向应力与主应力的正确表示方法和综合应力、许用应力的确定进行了说明，从力学角度提出了直埋管道强度计算的步骤。     

地沟管道敷设与无补偿直埋管道敷设的设计方法探讨

地沟敷设方式作为传统供热管道敷设方式长期广泛应用于供热工程当中,而直埋敷设方式作为一种新型、便捷的敷设方式越来越多地应用于供热管道的敷设中.地沟敷设管道自由热伸长,与直埋敷设管道受土壤束缚的设计计算完全不同.地沟管道敷设的设计计算主要通过合理划分补偿段后进行补偿量计算,选择合适的管道补偿方式和补偿器,最后进行固定支架推力计算.合理的选位和计算可以减少大推力固定支架的数量,既能节约投资也能减少施工难度.直埋管道的设计计算采用先进的应力分类法,将各种载荷产生的应力根据起因、作用范围和性质进行分类,采用不同的强度条件控制,其中温度应力采用安定性分析理论,无需设置补偿器来降低直管段温度应力.直埋敷设方式的薄弱点主要集中在弯头处.随弯曲道路敷设时应采用小角度弯头,通过合理的选取弯头角度、曲率半径等指标减少管道自身应力,从而就可能做到全段不采用补偿器补偿管道热应力,达到施工简便、节省投资的目的.本文以某地区集中供热工程为实例,根据工程中产生的实际问题而改变管道敷设方式的情况,对该工程采用地沟敷设及直埋敷设两种方式进行了设计计算,并分析了这两种敷设方式的设计计算中应当注意的问题和关键点.     

基于AutoPIPE的热力管道优化设计

阐述了在热力管道设计过程中进行应力分析的必要性,结合工程实例,利用AutoPIPE(管道应力分析软件)软件建模,进行应力计算和分析,对架空自然补偿段的热力管道进行优化设计。结果表明,合理的管道布置可以减小管道弯头应力,从而使管系更加安全可靠,延长管道使用寿命,保障安全生产运行。     

地表爆炸荷载作用下的埋地管道应力分析

城市地下管线是保障城市运行的重要基础设施和"生命线",近年来,由地下管网问题导致管线爆裂等事故呈高发态势。确保埋地管道的安全使用,对保障城市安全具有重要意义。对于地表爆炸荷载作用下埋地管道应力如何计算、应力分布有何特点及其是否安全,是一个值得研究的问题。基于模拟的爆炸荷载,在考虑不同管道埋深、爆心距和炸药当量的情况下,利用FLAC3D软件模拟获得了爆炸荷载作用下埋地管道的响应,并对管道的变形、应力及应力分布特点进行了分析。通过最大Von Mises应力失效准则对管道进行安全性评价,得出了一定范围内背爆面的管壁更易遭到受拉破坏,且爆心距大于15 m的埋地管道基本不受影响的结论。研究成果对于埋地管道防灾减灾具有一定的意义。     

竖型管道安装测量方法浅论

在电站和其他工程中,常会遇到竖型管道安装测量.竖直管道的安装较为简单,但是对于倾斜管道(管中心线不垂直于水平面或竖直面),管口位置则很难控制.本文介绍了一种测量方法,利用坐标差最小原理,可以准确控制管口安装位置.     

不同滑坡形式下埋地管的纵向受力分析

滑坡变形带中的埋地排水管一旦开裂破坏,管道中的水将直接渗入坡体中,使坡体变形加速而破坏,因此,在进行滑坡变形带中埋地管的设计时必须考虑坡体变形对管道的影响。本文讨论牵引式滑坡和推移式滑坡两种不同形式下埋地管的纵向受力和变形特性,在一定的假设条件下,推导得出两种形式滑坡中管道的弯矩、剪力、位移以及最大应力。工程实例验证表明:由于推移式滑坡中的管道有被动土压力作支撑,在相同外力作用下,推移式滑坡中的管道应力明显高于牵引式滑坡中的管道;如果在滑坡变形带中采用PVC管,因其纵向伸长率较大,变形控制条件比较容易得到满足,需将强度指标作为设计考虑的主要因素,对最大应力超过管道许用应力的可采取更换强度较高的管材或增加管道壁厚的方法来达到强度要求。     

PVC-U异型材挤出成型过程中的变形问题

PVC-U异型材截面多样，结构复杂，在挤出成型过程中由于冷却定型和真空吸附作用会产生内应力：型材离开模具后由于部分内腔温度较高继续冷却收缩，也会产生热应力，在应力作用下型材就容易发生变形。本文对PVC-U异型材挤出过程中产生应力的原因进行了分析，提出了通过改进模具结构、合理设计反向补偿等方法，将型材应力产生的变形控制在合理范围内。     

交通荷载作用下埋地承插口排水管道动力响应分析

近年来,由于市政排水管道灾变导致的道路坍塌事故频发,水泥混凝土管是目前应用最为广泛的市政排水管道,其在交通荷载作用下的力学响应特征尚不明确。基于ABAQUS有限元软件,建立了带承插口结构排水管道三维数值模型。在考虑承插口、橡胶圈和无限元吸收边界等的基础上计算分析了不同脉冲幅值、不同荷载作用位置和不同管道埋深对管道动力响应的影响。结果表明：管节处受力高度不连续,交通荷载对其作用位置两侧一节管长范围内的管道影响显著;承口和插口环向以受拉和受压为主;交通荷载作用位置对管顶、管底和管侧纵向Mises应力最大值无明显影响,但对管顶和管底纵向Mises应力分布有影响;管道纵向Mises应力及环向竖向应力与管道埋深成正比,应力增量与埋深增量成反比。计算结果为进一步研究交通荷载作用下排水管道的力学机理提供参考。     

LNG气化站低温管道设计方法

因LNG管道的运行工况与安装工况间存在较大温差,需要采取补偿措施。以典型LNG气化站内低温管道为例,介绍主管、分支管及其支座的设计方法。低温管道的设计方法是先根据工艺流程初步确定管道及其支座,然后利用CAESARⅡV2014软件,对管道应力、位移、作用在支座上的力进行校核计算。为了保证支座不滑落,需综合考虑管道位移与支座选择,先根据管道位移初步选择支座,然后结合选定的支座校核管道位移。根据支座允许的管道位移,结合管道热胀冷缩情况计算出补偿区间。采用L形、Z形和方形补偿的LNG主干管,管道应力和作用在支座上的荷载均较小。管道柔性与自然补偿形式相关,Z形最好,L形居中,方形最差。对LNG分支管,结合应力计算结果,逐步增加弯头数量,直至主管三通和支管三通处的最大应力小于许用应力。设计了一种接气化器的凹形支管形式,应力计算结果合理。     

考虑应变速率的强度分析

结构物在正常工作情况下,一般是以静荷载作为设计依据的。但在工程实际上,它们还经常承受动荷载的作用,其中有些动荷载如地震荷载、脉动风压等等可用动力系数乘以静荷载,应用静荷载的许用应力[σ]进行强度计算;但是,另一些动荷载如工业厂房基础受锻锤的冲击力,吊车梁受起动式刹车的冲击力等等对构件的加载速度超过了某一限度,使材料的机械性质发生显著的变化,其许用应力值也必定随之发生明显的改变。因此,构件受冲击荷载或高速加载的强度条件就不该建立在静荷载的许用应力[σ]值的基础上。为了考察结构物承受冲击荷载及高速动荷载的能力,在没有解决其许用应力值时往往根据实物的破坏试验资料进行分析,这就化费了大量的人力、财力。为此,本文对材料在冲击荷载的强度分析作一些探讨。     

城镇埋地燃气钢管变形量控制值分析

针对城镇埋地燃气钢管，提出管道应力校核准则。根据城镇燃气规范体系，埋地燃气钢管应力校核通常按管道的许用应力考虑，管道内压引起的轴向应力和外部荷载引起的轴向弯曲应力之和，应不大于管道许用应力。基于应力校核准则，给出埋地燃气钢管变形量控制值的确定方法。利用有限元计算软件，以最大工作压力1.0 MPa、DN 500 mm的埋地燃气钢管为例，进行变形量控制值计算。埋地燃气钢管变形量控制值与管材、管径、壁厚、地下施工影响区及土壤的基床系数等因素有关，在实际计算时应结合具体工况参数。     

直埋蒸汽管道折角管段应力计算

提出直埋蒸汽管道折角管段的布置方案,将一次应力、二次应力与设计温度下许用应力的比小于等于1作为判定条件,采用Bentley AutoPIPE管道分析软件对不同布置方案的设计参数进行校核计算。对弯管保温结构的偏心设置进行分析。     

建筑机械的失效分析

失效分析是机械强度设计的依据。所设计零件在实际工作中的应力不超过许用应力,零件工作实际应力由计算可得,许用应力与零件的材料、运行状况有关。关键是采用哪种强度判据,如果采取静强度判据,许用应力是材料的屈服极限σ_s,如果以疲劳强度为判据时,许用应力是材料的疲劳极限σ_1。从零件不同破坏的概念得到不同强度的判据,许用应力数值可以差别很大,实际破坏情况与理论计算的符合程度可能完全不同。1943年1月发生在美国的