安全验证
, 6《.,4  管道应力计算!和柔性分析 【 《 6?.4.1 》。。 管道应力》计,算可分?。为简易应《力计算和详细应力】计算:。并应符合《下列规定 — , :     1—  当更换已成功应!用的管线时可—采,用简易应力》计算;? 《     2【  当与已分析实施!过管:线是同类《管线时可采用简【易应力?计算:;   !  :3  按本规范第】6.2?.5条~第》6,.2.7条规定【设置膨胀节的管线】可采用简易应—。力计算?; —     》。4  其《他管线?宜进行详《细应力?计,算 6.!4.2  简易【应力:计算:应包括下列》计算内容 !     1  设!。计压:力,引起的?环向应力; — 》    2 — 设:计压力引起的轴向】应力; !  :。。  3  自重引起!的轴向弯《曲应力; 】  ?   4 》 均布和集中载荷】作用下的挠曲变形】; 【    《5 : L形膨胀》节和Π形膨胀节【的,面内弯矩和离—面弯矩?引起的应《力; 【     6  其!他持:续载荷、《偶然载荷引》。起的应力《; —  :   7《  轴向压缩稳【定和外压稳定; ! ? ,    《8,  支架《处直:径,大于600》mm管道的应力; !     !9  其他需要【计算的应力 【。 : 6.4.—3  详细应力计算!宜采用计算机—辅助应力分析—并应包括下》列计算内容 !  ?   1  设计】压,。。力引起的环向—应力; 》     】2  设计压力引起!的,。轴,。向应力; !    《 3:  热膨胀引起的】轴向应力《; ?     】4  自《重引起的轴向弯曲】应力; 《   【  :5  热《膨胀和内《压引起?的弯曲应《力; 》。   》  6  其他持续!载荷、偶然载荷或】热载荷引起的—应力; 《。 《。     7 【 均布和集中载【荷作用?下的挠曲变》形; 】    8  支】架处直径大》于600mm—。管道的应力; 【 《 , ,   ?9  其他需—要计算的《应力 《 ? 6.?4.4  计算【热膨胀和热》载,荷,所采用的《设计温差《。△T应按下》列,公,式计算? ! ,  ?   ?式中△Td》设,计,温差(?℃); —      】     T—p工艺温度(℃)】; ?   —。   ?     Ta环】境温:度(℃?)按式(《6,.,4.4-1)—和式(6.4—.4-4)》计算可取最低—温度;按式(—6.4.4-2)】。和式(6.4.【4-3?)计算可《取最高温《度; 【       【  :  c系数输送液】体介质时取0.8】5输送气体介质时】取0.8《; : ,    【     》。  Tas预计【安装温度(℃) 】 《 6.4《.,5,  :弯头、三通的柔性】系数f、应力增【大,系数SIF和内压】应力乘子的》确定应符合下—列规定 】     1  弯!头(图6.》4.:5-:1)可分为整体弯】头[图6《.4:.5-?1(a)]》和拼接弯头[图6.!4.51(b)【]弯头的《。柔性系数《及应力增大系数计】算,。应符合?表,6.4.5》-1的规定 【    【 ,2  三《通(图6.4.5-!2)可分为》等,径整体三通》[图6.4.5【-2(a)]—、异径整体三通[】图6.4.5-【2,。(b)]、等径拼接!三通[图6.4.5!-2(c)]、异径!拼接三通[图6.】4.5-2(d)】。]三通的柔性系数】及应力增《大系数?计算应符合》表6.4.5—-2的规定 — , 】。 6.4》。.5-1 》 弯头?。。 , ? R-弯头的曲】率半径?;r-?弯头半?径;td-弯—头设计厚度》 表6】。。.4:.5-1  弯头的!柔性系数《及应力增大系数 】 : : 》 ,     注表【中f:为柔性系《数SIF为应—力增大系数m为内】压应:力乘子 《 : 》 : 6.4》.5-?2  三《通, Di-!管道内径;tM【-主管壁厚》;,tB-支《管壁厚;D》iM-主管内—径,;DiB-支管内径! 《 表6《.4.5-》2  ?三,通的柔?性,系数及?应力增大系数 】 ! ,   ? 注tM为三通【主管的厚度Di【为三通主管的内【。。径DiB为支管内径!t,B,为支:管靠近?连接处的厚度 【 6—.,4.6  直管的应!力计算应符合下【列规定?。 【。 》 》 ?。 , : 6.4.7  输!送介:质为液体且内径大】于600《mm的管道支架处的!管道轴向应力、【环向应?力和:剪切应力计算应符】合,。下列规定 】 ,    《 1  支》架处管道《。的轴向弯曲应—力,应按下列公式—计算 ! : ,     —式中ρL管道输【送液:。体密度(kg/m3!); —      【    《 L跨距(m)【; 》      【 ,    Di—管道:内径(m);— ?   》    《    《td管?道设计厚度(m)】; 【     》     γ1、γ!2与支?架包角θ《。有关的系《数应按表6.—4.7-1选用;】 》   ?       【。 θ:支架包角(图—6.4.7)— 表【6.4?.7-1  —。γ1、γ2系数【 : : ? : 】 图:6.4?.7:  支架包》角 : 》    2  支】架处管?道的最大剪切应力应!按式:(6:.4.7-3)【计算且应符》合式(6.》4.:7-4)的规定【 】。 《    《式中γ3与支—。。架包角θ有关的【系数应按表6.4】。.7-2选用;【 :。 《  :      —。  ρL管》道输送液体密度(】k,g/m3《);: :     】      tt】纤维增强塑料—管道:总厚度?(m)?;   !        】。[τ]层合板的许】用剪切应力(MPa!)按本?规,范式(4.3.8-!4)计算取值 】 : :表6.?4.7-2》  γ3系数 【 : 【     —3  ?支架处管《道的环向弯曲应力应!按下列公式计—算 —。       【 , 1)?横截面最低》点应按下式计算【 — 》     式中b1!支架的宽度(m【); —  ?        】 W:均布载荷(N—/m)?。。。; 【  :  :      —γ4与支架包角【θ有关的系数当管】道未与支架》。。固,定在一?起时应按表6.【4.7-《3选用;当管道【和支架?固定在一起时应取】表6.?4.7-3中—给定值的1/—10 】表6.4《.7:-3:  γ?4系数 《 — :       !  2)横截面支架!。包角:点处:应按下式《计算 】    ! 式中?γ5与支架包角【θ,有关的?系数应按《。表6.4.7-【4选用 》 《表6.4.》7-4 γ5系数 ! : 》 《6.4?.8 ? 直管的变形计【算应符合《下列:规定 — 《。     】 ,。   3)当—管壁采用Ⅰ》。型和Ⅱ型层合板时式!(6.4.8-2】),和式(?6.4.8》-3)中的轴向单】元拉伸刚度X1ma!。x,应等:于,环向单元拉伸刚【度X1amΦ泊【松比vyx和泊【松比vxy应取【0.3 】    《 3  《两端为滑动支—架或导向支》架时的挠曲》变形应按下列公【式计算 》 【 , , 6.4《.9 ? 弯头的应力计算】应符合下列规定 ! ?  】   式中》Mi面内弯矩—(N·mm》); 》 ?      —    SIF【Φi在面内弯矩【M i作《用下的?环,向系数;《 : 《         ! Mo离面弯矩【(N:。·mm); —  —         !。SIFΦ《o在:离面弯?矩Mo?作用:下的环?向系数? —  : , 3  设计压力引!起的轴?向应:。力,应,按下式计《算 】   【  4  热膨胀引!。起的:轴向弯曲应》。力应按下《式计算 — : 【。    式中S【IFx?i在面内弯矩—Mi作用下的轴向】系数; 《 , ?  :         !SIF?xo在?离面弯?矩Mo作用下的【。轴向系数 ! 6.4.》10  三通的应力!计算:应符合下列规定 !   —。  1  》设计压力引起的三】通直管环向应力应按!。下式计算 ! :  —  : 式中Di主管的内!径(mm)》;, —     》    《 tM主管最小厚】度(:mm) 《   【  2  热膨胀及!其他载荷引起的【无方向弯曲应力应取!三个连接处》的最大值《无方向?弯曲应力应》按下:列,公式计算 — 》 》    《式中D?i,。B支:管直径(《mm); 【      】    《 SIFT三通的应!力增大系数; 【。。    】  :     ts【取t:M和SIFT—。×t:B的小者(》mm);《    !       t】B,。支管壁?厚(mm)》; 《     【。      IB支!管连接处的惯—性矩(m《m,4) 】    3》  支管扭》转应:力应按下《式计算 》 — ?。。 6.4.11 】 直管段《的挠曲变形应—。符合本规范第6【。.3.4条》的规定挠曲》变形计?算时应计入下列载荷!组合  !   ?1 : 均布载荷组合应包!括,管,线,管内介?质和管外绝热等【载荷; !    2  【集中载荷《组合应包括永—久性的点载荷 【 《 6:.4.12  【管线任意《一处的最大组—合应力应包括最【大操作内压产生的应!力,、设计温度范围内热!胀冷缩引起的弯曲】应力:、管道和管中—介质及附带绝—热材料自重》引起的弯曲应力【、外载荷引起—的弯曲应《力和支?架位移?引起的弯《曲,应力等 《 : 6.4—.,13:  管?线任:意一处的轴》。向和:环向应力《应符合简化失效包】络线计算或最大组合!应力不得大于—许用应力最》大组合?应,力计算应符合下列规!定 》。     1 】 直管?和弯头?的最大组合应—力应按下列》公式计算《 — —。    《式中σ?c,最,大环向或轴》向组合应力最大环向!组合应力应按式(6!。.4.?13-?1)计算《最大轴向组合—应力应按式》(6.4.13-】2)计算; —    】       【σΦ最大环向应【力; 】 ,   ?   ?   σ《x最大轴向应力【; 《 :。         !  σs扭转剪切应!力; 》      】     σ—Φp设计压力—引起的环向》应力; —       !  :  σΦb热—膨胀引?起的环向弯曲—应力; 》 :      【     》σ,xp设?计压力?引起的轴向》应力; 【       】    σxb【热膨胀引起的轴【向弯曲应力; 【 《      —。     σab】自重引起《的轴向弯曲应力【; :     !。 ,     σa【c带约束端》管线热膨胀引起【。的轴向应力 ! :    2 — 三通支管》的,最大组?合应:力应按下式》计,算 》 】    3》 , 直管的轴向压应力!计算应符合》下,列,规定 】。        】1,)整体管壁横截面】受压时应按》。下式计算 】 】。    式中F【s压缩稳定》安,。全系数取值不应小于!4; 《 ?   ?  :。  :    L》全约束?管线系统的》受压缩直管段长度、!带有端部压》缩载荷的垂》。直管段长度、管壁】横截面整体受—压缩应?力的无?支撑管道长度(m】)   !      2)】局部管壁《横截面受压时应按】下式计算 】 , —      —   3)当—管壁:采用:Ⅰ型和Ⅱ《。。型层合板时》式(6.4.13-!6,)和式(6.4.】13-7)》中的:。轴向拉伸模量E1】amx?应等于环向拉伸【模量:E1:am:。。。Φ : 6.【4.1?4  采用失—效,包,络线分析《时应分别计》算在包括《热膨:胀载荷的持续—作用工况《、不包括热膨—胀载:。。荷的持续作用工况】和偶然短时》作用工况下管线各危!险,点的轴向和环向【应力值该危险点的】应力状态应在简化】。失效包络线内 【。 ,