壓力管道應(yīng)力分析ppt課件(參考版)
2025-05-09 18:01本頁面
【正文】 ? （ 3）管道的布置采用框架結(jié)構(gòu)? （ 4）長輸送管道選擇管道路徑，避開地震、土質(zhì)疏松地區(qū)? 加強(qiáng)管道監(jiān)護(hù)? 缺點(diǎn)管道抗振能力水平。? 二、消減氣流脈動(dòng)的方法? （ 1）選擇壓力脈動(dòng)較小的壓縮機(jī)型式 ? （ 2）在壓縮機(jī)進(jìn)、出口安裝緩沖器? （ 3）安裝氣流脈動(dòng)衰減器? （ 4）在大容器入口安裝孔板? （ 5）改變管道固有頻率以減少氣流脈動(dòng)? 三、汽液兩相流與管道振動(dòng)? 1）無相變的兩相流與管道振動(dòng)? 汽液兩相流在管道中流體比例不變，但分布不均勻，產(chǎn)生振動(dòng)? 2）有相變的兩相流與管道振動(dòng)? 流體有相變化會(huì)引起流型變化，引起振動(dòng)? 3）減少兩相流振動(dòng)的措施? A、減小激振力? B、加強(qiáng)支架剛度? 四、液擊與管道振動(dòng)? 液擊的概念? 生產(chǎn)中由于閥門的突然開閉，管道內(nèi)流體速度發(fā)生突然變化，管道內(nèi)壓力迅速升降，并伴有液體沖擊的噪音，這種現(xiàn)象叫液擊現(xiàn)象。? （ 2）來自系統(tǒng)外部的振動(dòng)源? 1）地震? 2）風(fēng)力? 往復(fù)式機(jī)械進(jìn)、出口管道的振動(dòng)分析? （ 1）往復(fù)式機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng)的原因? 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 慣性 產(chǎn)生的慣性力，慣性力的平衡及基礎(chǔ)穩(wěn)定性不好，會(huì)使機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng)，并將振動(dòng)傳到管道系統(tǒng)。自然補(bǔ)償器 工藝需要自然形成的彎曲管段稱為自然補(bǔ)償器，不浪費(fèi)管材，不增加流體阻力。解：強(qiáng)度條件 σmax≤[σ ]P[D0(tnc)]/[2* (tnC)] ≤[σ] * Ejtn=6 C2=2 C1= C=雙面焊對接焊縫，局部檢驗(yàn)， Ej=3*[159（ )]/[2*()] =73 MPa[σ] * Ej=113*.85=96 MPa滿足強(qiáng)度條件。? （ 2）管道系統(tǒng)的柔性? 溫度變化時(shí)管道系統(tǒng)熱脹的可能性稱為管系的柔性? （ 3）焊接接頭系數(shù)? 焊縫材料的強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比， ≤ ? 計(jì)算題? 一管子外徑為 530 mm，壁厚為12mm，鋼板卷焊，設(shè)計(jì)溫度 50℃ ，管材在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力為 170 MPa，腐蝕附加量 mm,求所能承受的最高設(shè)計(jì)壓力 P。? (六 )、強(qiáng)度條件（失效準(zhǔn)則）? σ max ≤[σ]? ? (七 )、強(qiáng)度條件的應(yīng)用? 計(jì)算管道壁厚? （ 1）計(jì)算壁厚 ts? σ max ≤[σ]? σ max = σ θ = PD0/ 2t? PD/ 2t ≤[σ]? P(D0 –t)/ 2t ≤[ σ]Ej? 解出 t? ts=PD0/(2 [σ]Ej PY)? （ 2）管道壁厚術(shù)語? ts 、 tsd、 te、 tmin、 tn? （ 3）設(shè)計(jì)厚度 tsd? tsd=ts +C? (4) 名義厚度 tn? (5)有效厚度 te? te=tnC? （ 6）最小厚度 tmin ? (7)壁厚減薄量 C1? (8)腐蝕裕量 C2? 應(yīng)力驗(yàn)算? 最高承載能力計(jì)算? 練習(xí)：? 簡答題? （ 1）管道熱應(yīng)力產(chǎn)生的原因? 管道在溫度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)有熱脹冷縮的現(xiàn)象。其中 σe 為環(huán)向應(yīng)力。? （ 3）管道支吊架位置的確定? 1）滿足管道最大允許跨距要求? 2）布置在靠近集中載荷的地方? 3）在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器附近應(yīng)設(shè)置吊架? 4）對于復(fù)雜管系，應(yīng)根據(jù)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果設(shè)置和調(diào)整這支吊架位置。? （ 2）增加管系的長度可以增加管道的柔性 ,增加與其垂直的管道的長度可以減小管系的剛性 。? 管系的柔性越大，所產(chǎn)生的熱應(yīng)力就越小。? 六、管道的柔性及柔性設(shè)計(jì)? 管道的柔性? 溫度變化時(shí)管道系統(tǒng)熱脹的可能性稱為管系的柔性。? 如：力法、位移法、有限元法等。? 管內(nèi)的熱應(yīng)力為? σ= P/ A = α?ΔT ?E? 管內(nèi)的熱應(yīng)力在某些條件下會(huì)很大，如 P40管徑為 159 mm，溫度差為 100時(shí)，管內(nèi)產(chǎn)生的溫差應(yīng)力為 244 MPa 。? 此時(shí)在管壁中就產(chǎn)生了力！? 力隨溫度升高而增大！? 可能產(chǎn)生兩種效果：? （ 1）破壞管道的支撐? （ 2）管子失穩(wěn)破壞? 由于溫度變化在 管壁中產(chǎn)生的力可以通過軸向拉伸與壓縮的計(jì)算方法來確定。? 簡單直管段熱應(yīng)力的計(jì)算? 設(shè)一直管段長 L，截面積為 A，管材彈性模量為 E.? 管道按裝溫度為 T0,工作溫度為 T1, T1T0。? 自由伸縮的管道不產(chǎn)生熱應(yīng)力? 通常管道在設(shè)備間固定，變形受約束，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，不能自由伸縮，管內(nèi)將產(chǎn)生熱應(yīng)力，或稱為溫度應(yīng)力 (溫差應(yīng)力）。? 焊制三通管選用無縫鋼管，否則要考慮焊接接頭系數(shù)。? 練習(xí)：? 已知一熱軋管的彎曲半徑 R=500 mm，管子外徑 D0=159 mm，設(shè)計(jì)溫度為常溫 ,普通碳素鋼許用應(yīng)力 [σ] t =116 MPa，內(nèi)壓 P=10 MPa， C2=1 mm ,求彎管的名義壁厚。? ts= PD0 / 2([σ] t Ej + PY)? P= MPa ? D0=325 mm? [σ] t =87 MPa ? Ej=1? Y= (425℃ 482 ℃ ）? ts=*325/(2*87*1+*)? = mm ? D0/6=325/6=54 mm (Y滿足條件）? C=C1+C2? C2= mm ? C1=a/(100a)*ts? =15*(10015)= mm (p35)? C= mm? tsd= += mm? tn≥ tsd =? 答：按 GB/T 8163《 輸送流體用無縫鋼管 》 ，可選用 tn=12 mm的鋼板。? （ 2）已知管內(nèi)設(shè)計(jì)壓力為 12MPa ,管子外徑為 273 mm，為普通無縫鋼管，管材工作溫度為 50℃ ， 在工作溫度下的許用應(yīng)力為 113 MPa，腐蝕附加量 mm,求管子的計(jì)算厚度。? 計(jì)算題? （ 1）某單位需要設(shè)計(jì)壓力為 MPa ,設(shè)計(jì)溫度為 100℃ ，用鋼板直縫卷焊的φ630 鋼管，設(shè)計(jì)采用 Q235熱軋鋼板雙面對接焊，焊縫進(jìn)行 20%射線檢測，腐蝕附加量 mm,試計(jì)算鋼板厚度。? （
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1