5.5 】。 管道的强度校核
!
5.!5.1? 本?条是:为了验证管道应力以!及同管道连接的【设备、管件的—推力和力《矩使之控制在—。钢管、管件》和设备?所能安全承受—的范围之内
】。
5.5.3】 关于埋地—。。管道由于温度上升】。和,受流体压力》的综合作用产生的】轴向应力计算—虽然在?197?3年出版《的л·л《。·,勃,洛达夫金所著的埋设!管线一书中认—为管道在土》壤,中并:不是完全受约束的在!弯,曲管段处尤其如【此并:提出对弯曲管段的】温度应力按原—来的计算值乘—以,折,减系:。数,但在欧美《。各国的?规范中都是以管道】在,土壤中完全受约束为!根据的其计算公式】如本规范式(5.】5.3-1》)苏联也是采—用这个公式但—由于土?壤,特别是新回填的土壤!具有一定的》孔隙是可压缩的以】及由于管《道下沟时《的几何形状管道具有!一定的?柔性所以管道在土壤!中不是完全受—约束的
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5.5.4】 埋?地管道除了计—算由:于热胀和《泊桑应力外尚应计算!弹性弯曲应力—地面管道则》。应计算?由于:管道自重和外部荷载!。产生的弯曲应力在】验算:管道的当量应力【时均应分别计入【上述两项应力—需要:注意的是式(—5.:5.4)适》用于径厚《比,大于或等于30的】。薄壁管道
【
5.5.【5 最大剪—应力:强度理论和变—形能:强度理论都是考虑】了塑性?流动的强《度理论它们》的计算值都》能较好地符合塑【性材料的《实际应力状态都分别!为各国规范采用考】虑,到最大剪应》力强度理论的计算比!较简单也稍偏于安全!。因此本规范》。采,用这条强度理论【验算:环向应力和轴—向应力组合的—当量应力并采用各国!规范所采《用的应?力限用值
!
5.5.》6 ?公式(?5,.6.5-1)是根!据最大剪应力强度】理论计算不受显【著轴向约束的—。地,面管系的热胀—弯曲应?力和剪应力组合【的热:。胀当:量应力?公式该公式也可用】下,式表示
!
《
: 式中σ【t热胀当量》应力(MPa—);
》
】。。 Z—钢管截面系数(m】3);
! , —。 ?。MX、MY、M【Z分别为计算管系沿!坐标:X、Y、Z轴的热】胀作:用力矩(MN·m】)
! 管道在内压、】外载和温度等作【用下在弯《管、三通等》管件:上将产?生局部?应,力集:中因此在《计算应力《时要计?入应力增强系—数以考虑其应力增】大的影响《由于这?些管件上的应力状态!比较复杂很难—用理论公式准—确计算?应力:增强系数一般常【采,。用,试验研究得出—的经:验公式计算》如本规范附录H中的!应力增强系数就是】根,据试:验推导?而得出的平面弯【曲和非平面弯—曲的应力增强系数
!
,
?
附录】H还列出了弯管【的挠性?系数也称柔性—系数这是考虑弯【管在弯矩作用下【弯管:截面发生扁平效【应结果使弯管—的刚:性比直?管减低即柔》性增:大,在计算中利》用挠性系数》将管系中的弯—管,换算至同一规—格的直?管计算?刚度对于拔》制,三通等其他管件【按与:三通或?管件:连,接的管子的刚度计算!即挠性系数取1.】0,
》
5:.5.7 —作用在工作状态下】的地面管系上的荷载!。除了自重和》。其他外?荷载之外还应包括】位移荷载《即包括热胀、有效预!。拉伸:及端点?附加位移(包—括端点的线位移和角!位移)在计算—管系的全补偿值【。时应包括《这些:附加位移在端点【无角位移时线位移的!全补偿?值可按下列公—式计算
》
《
?
《。 式中△X【A、△YA、△【。ZA、AXB、【△YB?、△ZBA端—或B:端的附加线位—移(cm《。),;
:
《
! △Xt》。、△Yt、》△Zt计算管系A】B沿坐标轴X、【Y、Z?的热伸长值》(c:m);
】
— : △《XP、△YP—、△ZP计》算管系?AB沿坐标》轴,X、Y、Z的—预拉伸值(cm);!
】 【 ε:预拉伸有效系数
!
《 预拉伸主要!。是为减小管道—工作状态下管道的应!力以及?对设备的推力和力矩!如果管?。系布置?。具有相当大的柔【性热胀应力》不大工作状态时对端!点的推力和力—矩以及管道应—力,都能满足要》求则可不进》行预拉伸以减少安装!工作量
《
《
为使预拉!伸产生的力和力矩不!致过大预拉伸有【效系数?即预拉伸长度同全】补偿值之比一般采用!0.5
》