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哈工大-供熱工程-第十四章供熱管道的應(yīng)力計算-資料下載頁

2025-01-21 23:27本頁面
  

【正文】 即: ? MPa (1422) ? 采用應(yīng)力分類法進(jìn)行應(yīng)力驗算時,需要仔細(xì)分析管道的各項應(yīng)力。 ? 資料給出嵌固段直管的各項應(yīng)力為 : ? MPa (1423) ? MPa (1424) ? MPa (1425) ][3 tjeq ?? ??? 2/39。t a n nPD?t a n??? ? ?ax)]([ 31t a n ttEEtax ??? ????tjneq ttEPDttE ][3)](2[)()(313139。t a n ??????? ????????? 式中 σ tan’ 由內(nèi)壓力產(chǎn)生的管壁環(huán)向平均應(yīng)力 (一次應(yīng)力 ), ? MPa; ? P管道的內(nèi)壓力 (表壓 ), MPa ? Dn管道內(nèi)徑, mm , ? δ 考慮管壁減薄后的管壁厚度, mm; ? σ ax’ 由內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向泊桑拉應(yīng)力, MPa ? ν 泊桑系數(shù),對鋼材 ν =, ? σ axt由溫升引起的軸向熱脹應(yīng)力, MPa. ? σ b 管子連接處考慮邊緣應(yīng)力的應(yīng)力附加值, MPa ? t1管道最高工作溫度, ℃ 。 ? t3管道循環(huán)升溫、降溫下的冷卻終溫, ℃ 。 二、 供熱管道直埋敷設(shè)沿管線軸向力的分布規(guī)律 圖 146 軸向力分布示意圖 左圖表示一端有補償器的直埋敷設(shè)管段。在管道升溫時,向補償器方向伸長,受到補償器阻力 Pbu(摩擦力或彈性力 )和土壤與管道外殼的摩擦力 Pm的阻礙。在離補償器自由端 L(m)遠(yuǎn)處,土壤與管道外殼形成的總摩擦力,可按下式計算 : N ( 1427) LPP fm ?式中 Pf 每米管長與土壤的摩擦力, N/ m。 ? 上圖中, Ⅱ Ⅱ 斷面左側(cè)管段因受熱膨脹而移動,稱為過渡段,Ⅱ Ⅱ 斷面右側(cè)管段受土壤約束,管段伸長完全受阻,稱為嵌固段。過渡段和嵌固段的分界點稱為錨固點。過渡段上任一截面的軸向力: ? N ( 1428) ? 嵌固段上任一截面的軸向力: ? N ( 1429) ? 采用彈性分析法進(jìn)行管道應(yīng)力驗算和設(shè)計時,式 (1429)中的At最大值不得超過上述的 (t1t2)max值。如網(wǎng)路供水溫度 t1與安裝溫度 t2差值大于屈服溫度 ty與安裝溫度 t2之差,即 (t1t2)(tyt2),由于管子已進(jìn)入屈服狀態(tài),管段出現(xiàn)應(yīng)變伸長,但應(yīng)力不再增加,故式中的 ?t最大值,取 ?t=?ty=( tyt2)值來計算最大軸向力。 bufax PLPN ??)( 39。t a nm a x ??? ???? tEN ax? 屈服溫差 ?ty值,可根據(jù)屈斯卡 (Tresca)塑性條件公式求出。 ? ℃ (1430) ? 式中 σ s管材的屈服極限, MPa。 ? 其它代表符號同前。 ? 沿管線軸向力分布,見圖 146實線所示。在過渡段,軸向力分布為一斜直線。在嵌固段,軸向力分布為一水平直線 39。t a n)1([1 ???? ???? Sy Et三、摩擦系數(shù)與單位長度摩擦力 ? 在通常埋設(shè)深度 (管頂覆土 )條件下,假設(shè)土壤作用在管道的垂直壓力與側(cè)壓力相同,單位長度摩擦力可用下式進(jìn)行計算 (見圖 147所示 ): ? N/m ( 1431) ? ? 式中 Pf每米長土壤與保護(hù)外殼之間的 ? 摩擦力 。 ? ρ管道四周土壤的密度, kg/ m。 ? g重力加速度, m/ s2。 ? H管頂埋深, m。 ? Dy保護(hù)外殼的外徑, m。 ? μ 土壤與保護(hù)外殼之間的摩擦系數(shù) 圖 147單位管長摩擦力計算示意圖 yyf DDHgP ??? )2( ??四、直埋供熱管道設(shè)計方法簡介 ? 詳見 ? 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程 》 CJJ/T8198 ? 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范 》 ? CJJ342022 ? J2162022
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