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,6,00mm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(℃)【。; ? 《       【   Tp》工艺温度(℃); ! : ?     》     T—a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0.85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;Di】M-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D】iB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》m,m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(k!g/m3); ! ?        】 , L跨距(m)【;  】。   ?      Di管!道内径(m); 】  —  : , ,   ?  td管道设计厚!度(m); 【      ! ,    《γ1、γ2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γ《。3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(kg/!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(M》Pa)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  γ4—系数 !    】     2)横截!面支架包《角点:处应按下式计算 】 ? 》   》  式中γ》5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X》1max《应等:于环向单《。元拉伸?刚度:。X1amΦ》。泊松比vyx—和泊松比vx—y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); !     【。 ,     》SIFΦo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《IFxi在》面内弯矩Mi—作用下的轴向系数;! —         ! SIFxo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》); ? : ?       【   t《M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DiB】支管直径(》mm); 【。       ! ,   ?SIFT三通的【应力增大系数;【。 —    《      —ts取?tM和SIFT×】。。tB的小者(—mm); —      !    《 tB支管壁—厚(m?m):; —。   ?。 ,       【IB支管连接处【。的惯性矩(mm【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》σc最大环》向或轴向组合应力】最大环?。向组合应力》应按式(6.—4,.1:3,-,。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; 》   【       【 σx最大》轴向应力; 【 ?  :     》。    σ》s扭转剪切应力【;,。   】   ?     σΦp设!计压力引起的环【向应力?;,  【  :       σΦ!b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; !  :。 ,        σ!ac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Fs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(6.4.1【3-6)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E1amΦ 】。 《 6.4.14 】 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 ?