)確定管段(duàn)是否需要使(shǐ)用膨脹節。
1.已知(zhī)條件。一是設備參數(由設備圖紙提供)。設備(bèi)管口:1DW K2726RF一端允(yǔn)許(xǔ)載(zǎi)荷(hé),FX=210.OOF/KN,FY=150.00 F/K N,FZ=220.O0 F/K N。二是管道參(cān)數。根據設計溫度和管道材料,從台山項目《M aterial database of PipingStress Ana lysis))文件6.1.1章節和(hé)RCCM—C篇得到此管段(duàn)的(de)熱態許用應力為162.00M pa。
2.計算管段所受熱應力和設備接口處受力情況。
(1)按不(bú)設置膨脹節的情況進行計算。此次應力計算隻考慮二次應力計算,因為一次應力計算主(zhǔ)要是計算地(dì)震載荷(hé)所(suǒ)產生的(de)應力,對(duì)二(èr)次應力計算無影響(xiǎng),可假設為校驗通過,二次應力計算主要是計算熱膨脹所產生的應力。經過SYSPIP234D計算,設備接口(節點1)和管段(其餘節(jiē)點都為管段節點)所受熱應力情況參見熱應力計算表,此表(biǎo)略(注:除端點外(wài),其餘節點都有(yǒu)左右兩個單元,單元(yuán)值不一定相同。)。從SYSPIP234D計算數據來(lái)看,節點1和節(jiē)點2的右單元(yuán)處所受熱(rè)應力值大於(yú)熱態許用應力162.OOM pa,力學計算不能通過。對設備接口處進行力學(xué)分析,結果參(cān)見力學報告數(shù)據,此(cǐ)報告略。從力學報告中可以看出(chū),x、Y向所受的力大於設備管口允許載荷,即(jí)539.O0>210.00,4 549.O0>150.00。不設置膨脹節,設備管口受力不能通過。
(2)按設(shè)置膨(péng)脹節的(de)情況進行(háng)計(jì)算。先設定管段上膨脹節處為可釋放六個方向力的剛性單元,通過(guò)SYSPIP234D計算,再次得出各節點的熱應力數值。從(cóng)熱應力數值可得,設置膨脹節後各節(jiē)點處的熱應力值都小於熱(rè)態許用應力值,計算結果可以通(tōng)過。此時對設備接口處進(jìn)行力學分析,從數據上可知,設置(zhì)膨脹(zhàng)節後(hòu),X、Y、Z方(fāng)向受力值在設備管(guǎn)口允許載荷範圍內(nèi),計算結果可以通過。根(gēn)據此端管段的特點和管段所在的空間大小(xiǎo),選用波紋管膨脹節是一個即經濟又(yòu)可靠的辦法。
(二)確定膨脹節類型。根據公式(1),設備接口處的熱位(wèi)移如下(xià):U X=D X X叮X A T=362 X 11.50 X 10 X(60—2O)=16.65m m;U Y=D Y×盯X△T=(一423)×11.50××10一×(60—20)=一19.55r a m;U Z:D Z X盯X A T=(一(yī)475)X 11.50×X 10一×(60—20)=一21.85m m;R X=R Y=R Z=0.0 0。(注:D X、D Y、D Z是(shì)在PD M S中測出的距離。R指角偏(piān)轉位移,設備端點的(de)附加位移是相對於設備固定點的位移。負值指某坐標軸的反向。)根據公式(2),此管段在x方向上△X=僅×LX X A T=l1.14×10一x 458×(60—20):20.41m m,在Y方向上△Y=0lT×LY×A T=11.14×10一X(一139)×(60—20):一6.19 m m,A Z=0.O0。設備(bèi)接口處和管段位移合並:此係統x方向的熱位移為37.06r a m,Y方(fāng)向的熱位(wèi)移為一(yī)25.74r a m,Z方向的(de)熱位移為一21.85m m。經過位移數(shù)據分析,能夠同(tóng)時吸收(shōu)x、Y、z三個方向位移的波紋管膨脹節隻有單式萬向鉸鏈型。
(三)確定膨脹節數目。根據(jù)公式(shì)(6)和(hé)廠家提供的參數,一個膨脹節的熱位移△=(10×305/2)×(~/180)=26.62m m>25.74r a m,所以選用(yòng)一個膨脹(zhàng)節即可滿足吸收要求。(四)選型後的校驗。將(jiāng)選型後的參數(shù)輸入到SYSPIP234D中,此時得出各(gè)節點的(de)熱應力。從數(shù)據上可知,設置單式萬(wàn)向鉸鏈型波紋管膨脹節(jiē)後,各節點處的熱應力(lì)值都為零,說明此(cǐ)膨脹節可以把管段的熱(rè)膨脹全部吸收,選型合(hé)理(lǐ)。選型後(hòu)對設備接口處進行(háng)力學分析,從結果上可知,設置單式萬(wàn)向鉸鏈型波紋管膨脹節後,隻存(cún)在Z向熱脹力且數值較小。說明設(shè)置此(cǐ)類型膨脹節對減少設備接口處熱(rè)脹力(lì),效果明顯,選型合理。
.jpg)



















