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        大口徑電廠直埋熱水管道應(yīng)力驗(yàn)算研究

        2014-04-02 06:26:51劉杰
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年11期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)力分析

        摘 要:直埋熱水管道通常采用大口徑鋼管,由于受到土壤的軸向摩擦力、橫向推力的作用,管道可能產(chǎn)生應(yīng)力破壞的型式比較特殊,相關(guān)的規(guī)程規(guī)范在此類管道的應(yīng)力分析方法上具有一定的局限性。文章按應(yīng)力分類法,分析埋地?zé)崴艿缿?yīng)力破壞的五種類型,并結(jié)合應(yīng)力分析軟件CAESARII的應(yīng)用要求,提出滿足電廠埋地?zé)崴艿赖膽?yīng)力分析方法,供類似工程參考。

        關(guān)鍵詞:大口徑;直埋管道;應(yīng)力分析

        1 引言

        電廠直埋熱水管道通常為DN800到DN1000的大口徑鋼管,介質(zhì)溫度130℃左右,需要考慮管道在內(nèi)壓、外部持續(xù)荷載、熱脹以及位移受約束時(shí)對管道安全性,以及大口徑對管道穩(wěn)定性的影響。但目前,電力行業(yè)《火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計(jì)算規(guī)程DL/T5366-2006》和《ASME B31.1動(dòng)力管道》不適用埋地管道的應(yīng)力分析,《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81-98》(以下簡稱“直埋供熱規(guī)范”)和《區(qū)域供熱預(yù)制直埋保溫管設(shè)計(jì)與安裝ENl3941:2009》使用范圍分別為DN500和DN600以下的埋地管道,《ASME B31.4液態(tài)烴和其他液體管道輸送系統(tǒng)》中對管道穩(wěn)定性等內(nèi)容缺少驗(yàn)算方法。

        2 符號說明

        (2)適用范圍

        雖然CAESARII通過迭收斂方法,能夠精準(zhǔn)計(jì)算彎矩和扭矩,但由于其應(yīng)用的規(guī)范相對保守,若按此規(guī)范對長距離埋地進(jìn)行計(jì)算選型,管道壁厚需要增加,并且需要考慮額外的柔性設(shè)計(jì),整體經(jīng)濟(jì)性較差。電廠廠區(qū)內(nèi)埋地?zé)崴艿酪话悴怀^500m,距離較短,保守的計(jì)算對投資影響不大,但由于計(jì)算方便準(zhǔn)確,推薦優(yōu)先采用CAESARII進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算。

        由于CAESARII僅具備一次、二次及其組合應(yīng)力分析能力,在用CAESARII進(jìn)行埋地管道應(yīng)力分析前需對管道整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性和橢圓化進(jìn)行驗(yàn)算。

        6 結(jié)束語

        文章提出了大口徑電廠埋地?zé)崴艿缿?yīng)力分析需要關(guān)注的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):內(nèi)外壓導(dǎo)致的塑性變形、溫度導(dǎo)致的塑性變形、整體失穩(wěn)破壞、局部失穩(wěn)破壞和大口徑管道橢圓化,以及應(yīng)力變化范圍和驗(yàn)算要求,同時(shí)經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn),CAESARII進(jìn)行埋地管道應(yīng)力分析具有可行性,但其所用規(guī)范偏保守。對于電廠直埋熱水管道相對距離短的實(shí)際情況,保守的計(jì)算對投資影響不大,建議從管道安全性和計(jì)算便捷性方面優(yōu)先考慮應(yīng)用CAESARII進(jìn)行應(yīng)力分析。

        參考文獻(xiàn)

        [1]CJJ/T81-98,城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程[S].中國建筑工業(yè)出版社,1999.

        [2]CJJ34-2010,城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].光明日報(bào)出版社,2010.

        [3]ASME B31.4-2009,液態(tài)烴和其他液體管道輸送系統(tǒng)[S].

        [4]JB 4732-95,鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(2005年確認(rèn))[S].

        [5]ENl3941:2009,區(qū)域供熱預(yù)制直埋保溫管設(shè)計(jì)與安裝[S].

        [6]GB50253-2003, 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        作者簡介:劉杰(1983- ),男(漢族),湖北武漢人。工程師,碩士研究生,主要從事火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)工作。

        摘 要:直埋熱水管道通常采用大口徑鋼管,由于受到土壤的軸向摩擦力、橫向推力的作用,管道可能產(chǎn)生應(yīng)力破壞的型式比較特殊,相關(guān)的規(guī)程規(guī)范在此類管道的應(yīng)力分析方法上具有一定的局限性。文章按應(yīng)力分類法,分析埋地?zé)崴艿缿?yīng)力破壞的五種類型,并結(jié)合應(yīng)力分析軟件CAESARII的應(yīng)用要求,提出滿足電廠埋地?zé)崴艿赖膽?yīng)力分析方法,供類似工程參考。

        關(guān)鍵詞:大口徑;直埋管道;應(yīng)力分析

        1 引言

        電廠直埋熱水管道通常為DN800到DN1000的大口徑鋼管,介質(zhì)溫度130℃左右,需要考慮管道在內(nèi)壓、外部持續(xù)荷載、熱脹以及位移受約束時(shí)對管道安全性,以及大口徑對管道穩(wěn)定性的影響。但目前,電力行業(yè)《火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計(jì)算規(guī)程DL/T5366-2006》和《ASME B31.1動(dòng)力管道》不適用埋地管道的應(yīng)力分析,《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81-98》(以下簡稱“直埋供熱規(guī)范”)和《區(qū)域供熱預(yù)制直埋保溫管設(shè)計(jì)與安裝ENl3941:2009》使用范圍分別為DN500和DN600以下的埋地管道,《ASME B31.4液態(tài)烴和其他液體管道輸送系統(tǒng)》中對管道穩(wěn)定性等內(nèi)容缺少驗(yàn)算方法。

        2 符號說明

        (2)適用范圍

        雖然CAESARII通過迭收斂方法,能夠精準(zhǔn)計(jì)算彎矩和扭矩,但由于其應(yīng)用的規(guī)范相對保守,若按此規(guī)范對長距離埋地進(jìn)行計(jì)算選型,管道壁厚需要增加,并且需要考慮額外的柔性設(shè)計(jì),整體經(jīng)濟(jì)性較差。電廠廠區(qū)內(nèi)埋地?zé)崴艿酪话悴怀^500m,距離較短,保守的計(jì)算對投資影響不大,但由于計(jì)算方便準(zhǔn)確,推薦優(yōu)先采用CAESARII進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算。

        由于CAESARII僅具備一次、二次及其組合應(yīng)力分析能力,在用CAESARII進(jìn)行埋地管道應(yīng)力分析前需對管道整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性和橢圓化進(jìn)行驗(yàn)算。

        6 結(jié)束語

        文章提出了大口徑電廠埋地?zé)崴艿缿?yīng)力分析需要關(guān)注的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):內(nèi)外壓導(dǎo)致的塑性變形、溫度導(dǎo)致的塑性變形、整體失穩(wěn)破壞、局部失穩(wěn)破壞和大口徑管道橢圓化,以及應(yīng)力變化范圍和驗(yàn)算要求,同時(shí)經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn),CAESARII進(jìn)行埋地管道應(yīng)力分析具有可行性,但其所用規(guī)范偏保守。對于電廠直埋熱水管道相對距離短的實(shí)際情況,保守的計(jì)算對投資影響不大,建議從管道安全性和計(jì)算便捷性方面優(yōu)先考慮應(yīng)用CAESARII進(jìn)行應(yīng)力分析。

        參考文獻(xiàn)

        [1]CJJ/T81-98,城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程[S].中國建筑工業(yè)出版社,1999.

        [2]CJJ34-2010,城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].光明日報(bào)出版社,2010.

        [3]ASME B31.4-2009,液態(tài)烴和其他液體管道輸送系統(tǒng)[S].

        [4]JB 4732-95,鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(2005年確認(rèn))[S].

        [5]ENl3941:2009,區(qū)域供熱預(yù)制直埋保溫管設(shè)計(jì)與安裝[S].

        [6]GB50253-2003, 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        作者簡介:劉杰(1983- ),男(漢族),湖北武漢人。工程師,碩士研究生,主要從事火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)工作。

        摘 要:直埋熱水管道通常采用大口徑鋼管,由于受到土壤的軸向摩擦力、橫向推力的作用,管道可能產(chǎn)生應(yīng)力破壞的型式比較特殊,相關(guān)的規(guī)程規(guī)范在此類管道的應(yīng)力分析方法上具有一定的局限性。文章按應(yīng)力分類法,分析埋地?zé)崴艿缿?yīng)力破壞的五種類型,并結(jié)合應(yīng)力分析軟件CAESARII的應(yīng)用要求,提出滿足電廠埋地?zé)崴艿赖膽?yīng)力分析方法,供類似工程參考。

        關(guān)鍵詞:大口徑;直埋管道;應(yīng)力分析

        1 引言

        電廠直埋熱水管道通常為DN800到DN1000的大口徑鋼管,介質(zhì)溫度130℃左右,需要考慮管道在內(nèi)壓、外部持續(xù)荷載、熱脹以及位移受約束時(shí)對管道安全性,以及大口徑對管道穩(wěn)定性的影響。但目前,電力行業(yè)《火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計(jì)算規(guī)程DL/T5366-2006》和《ASME B31.1動(dòng)力管道》不適用埋地管道的應(yīng)力分析,《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81-98》(以下簡稱“直埋供熱規(guī)范”)和《區(qū)域供熱預(yù)制直埋保溫管設(shè)計(jì)與安裝ENl3941:2009》使用范圍分別為DN500和DN600以下的埋地管道,《ASME B31.4液態(tài)烴和其他液體管道輸送系統(tǒng)》中對管道穩(wěn)定性等內(nèi)容缺少驗(yàn)算方法。

        2 符號說明

        (2)適用范圍

        雖然CAESARII通過迭收斂方法,能夠精準(zhǔn)計(jì)算彎矩和扭矩,但由于其應(yīng)用的規(guī)范相對保守,若按此規(guī)范對長距離埋地進(jìn)行計(jì)算選型,管道壁厚需要增加,并且需要考慮額外的柔性設(shè)計(jì),整體經(jīng)濟(jì)性較差。電廠廠區(qū)內(nèi)埋地?zé)崴艿酪话悴怀^500m,距離較短,保守的計(jì)算對投資影響不大,但由于計(jì)算方便準(zhǔn)確,推薦優(yōu)先采用CAESARII進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算。

        由于CAESARII僅具備一次、二次及其組合應(yīng)力分析能力,在用CAESARII進(jìn)行埋地管道應(yīng)力分析前需對管道整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性和橢圓化進(jìn)行驗(yàn)算。

        6 結(jié)束語

        文章提出了大口徑電廠埋地?zé)崴艿缿?yīng)力分析需要關(guān)注的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):內(nèi)外壓導(dǎo)致的塑性變形、溫度導(dǎo)致的塑性變形、整體失穩(wěn)破壞、局部失穩(wěn)破壞和大口徑管道橢圓化,以及應(yīng)力變化范圍和驗(yàn)算要求,同時(shí)經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn),CAESARII進(jìn)行埋地管道應(yīng)力分析具有可行性,但其所用規(guī)范偏保守。對于電廠直埋熱水管道相對距離短的實(shí)際情況,保守的計(jì)算對投資影響不大,建議從管道安全性和計(jì)算便捷性方面優(yōu)先考慮應(yīng)用CAESARII進(jìn)行應(yīng)力分析。

        參考文獻(xiàn)

        [1]CJJ/T81-98,城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程[S].中國建筑工業(yè)出版社,1999.

        [2]CJJ34-2010,城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].光明日報(bào)出版社,2010.

        [3]ASME B31.4-2009,液態(tài)烴和其他液體管道輸送系統(tǒng)[S].

        [4]JB 4732-95,鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(2005年確認(rèn))[S].

        [5]ENl3941:2009,區(qū)域供熱預(yù)制直埋保溫管設(shè)計(jì)與安裝[S].

        [6]GB50253-2003, 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        作者簡介:劉杰(1983- ),男(漢族),湖北武漢人。工程師,碩士研究生,主要從事火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)工作。

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