第一讲供热管道应力计算.ppt
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1、第十四章 供热管道的应力计算,14-1 概述,供热管道应力计算的任务是计算供热管道由内压力、外部荷载和 热胀冷缩引起的力、力矩和应力,从而确定管道的结构尺寸,采取 适当的补偿措施,保证设计的供热管道安全可靠并尽可能经济合理。,进行应力计算时,主要考虑下列荷载所引起的应力:,1.由于管道内的流体压力(简称为内压力)作用所产生的应力。,2.由于外载负荷作用在管道上所产生的应力。外载负荷主要是管道 自重(管子、流体和保温结构的重量)和风雪载荷(对室外管道)。,3.由于供热管道热胀冷缩所产生的应力。,14-1 概述,根据危害程 度的不同分,一次应力,二次应力,峰值应力,管道应力计算的主要项目,1.选定
2、或校核钢管壁厚;,2.确定活动支座的最大允许间距。,3.分析固定支座受力情况,计算其受力大小;,4.计算供热管道的热伸长量,确定补偿器 的结构尺寸及其弹性力等。,14-2 管壁厚度及活动支座间距的确定,一、管壁厚度的确定,供热管道的内压力为一次压力。承受内压力的理论计算壁厚, 应按下式计算:,式中,管子理论计算壁厚,mm;,计算压力,MPa;,管子外径,mm,钢材在计算温度下的基本许用压力,MPa;,纵向焊缝减弱系数。,14-2 管壁厚度及活动支座间距的确定,管子的计算壁厚和取用壁厚,应按如下方法确定:,式中,管子的计算壁厚,mm;,管子壁厚附加值,mm。,在任何情况下,计算采用的管子壁厚附加
3、值C不得小于0.5mm。,根据钢管规格选用壁厚,取用壁厚S值,应不小于管子计算壁厚。,如已知管壁厚度,进行应力验算时,由内压力产生的折算应力, 不得大于钢材在计算温度下的基本许用压力。,14-2 管壁厚度及活动支座间距的确定,内压折算应力,按下式计算:,式中,管子外径,mm。,验算时的管子壁厚附加值。,二、活动支座间距的确定,在确保安全运行前提下,应尽可能扩大活动支座的间距,以节约供热 管线的投资费用。,活动支座的最大间距(允许间距),通常按强度条件和刚度条件来定。,14-2 管壁厚度及活动支座间距的确定,(一)按强度条件确定活动支座的允许间距,供热管道支撑在活动支座上,管道断面承受由内压和持
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