论压力管道应力分析内容和特点.pdf

年第期冶金动力
总第期.
论压力管道应力分析的内容及特点
邹梅芳
杭州杭氧股份有限公司设计院,浙江杭州
【摘要】随着科学技术的进步,工业生产不断的发展,实际应用的管道种类越来越多,压力管道应力分析
也因此而显得更为重要。但压力管道应力分析究竟涉及到哪些内容,其应力具有哪些特征,都是管道应力分析
工程师一直要探讨的课题,着重探讨了压力管道应力分析的内容、特点及所遵循的规范。
【关键词】压管道;应力分析内容及特点;评定准则
【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】———


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前言薄膜应力:沿截面均匀分布的应力成分,它等于
管道应力分析计算的任务:验算管道在内压、自沿所考虑截面的厚度的应力的平均值;
重及其他外载作用下所产生的一次应力和在热胀、一次总体薄膜应力:影响范围遍及整个结构的
冷缩及位移受约束时所产生的二次应力,以判明所一次薄膜应力;
计算的管道是否安全、经济、合理以及管道对设备的一次局部薄膜应力:影响范围仅限于结构局部
推力和力矩是否在设备所能承载的安全范围内。管区域的一次薄膜应力,通常其应力水平大于一次总
道应力分析与计算是对管道强度与安全性评估的重体薄膜应力;
要依据。一次弯曲应力:由内压力或其他机械荷载所引
管道应力的分类起的沿截面厚度线性分布的应力。一次弯曲应力不
. 一次应力能简单的理解为由弯矩引起的应力,它实际上是指
一次应力是指由于外加荷载,如管道所受的内沿厚度线性变化的那一部分应力。
压、重力、风载、冲击荷载等作用而产生的正应力和. 二次应力
剪应力。一次应力的特点是:它满足与外加荷载的平二次应力是指由于热胀、冷缩和其他位移受到
衡关系,随外加荷载的增加而增加,且无自限陛,当约束而产生的正应力和剪应力。二次应力的特点是
其值超过材料的屈服极限时,管道就会发生塑性变不能直接与外力平衡,它具有自限性。当荷载超过材
形而破坏或总体变形。一次应力应该严格的控制,必料的屈服极限时,由于管道局部的屈服和产生少量
须为不发生材料屈服留有足够的裕度,以防止过度塑性变形就能使应力降下来,这时的应力重新分布,
的塑性变形导致管道的失效或破坏。一次应力校核使材料的应变达到自均衡。对于塑性良好的管材,一
应根据弹性分析和极限分析条件进行控制。般在管道初次加载时,二次应力不会直接导致破坏,
一次应力进一步可以划分为:一次总体薄膜应只有当塑性应变在多次重复交变的情况下,才会引
力、一次局部薄膜应力和一次弯曲应力。定义如下: 起管道疲劳破坏。对于二次应力的限定,并不取决于
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一个时间的应力水平,而是取决于交变的应力范围地震中发生破坏;
和交变的循环次数。二次应力的校核应根据安全性分析往复压缩机和往复泵管道的固有频率
分析条件加以控制。和振型,防止管道系统发生共振;
对于高温管道,用较厚的管子代替较薄的管子分析往复压缩机管道的强迫振动,控制管道
时,由于管子壁厚的增加提高了管子的刚度,增加了的振动应力,并采取有效的控制方法,防止管道因振
管壁截面积和自重,管道中的一次应力降低、二次应动发生疲劳破坏;
力不变,管道对固