5.5,管道的強度校核5、5,1、本條是為了驗證管道應力以及同管道連接的設備,管件的推力和力矩.使之控制在鋼管.管件和設備所能安全承受的范圍之內(nèi)。5,5.3,關于埋地管道由于溫度上升和受流體壓力的綜合作用產(chǎn)生的軸向應力計算。雖然在1973年出版的л。л 勃洛達夫金所著的 埋設管線。一書中、認為管道在土壤中并不是完全受約束的。在彎曲管段處尤其如此,并提出對彎曲管段的溫度應力按原來的計算值乘以折減系數(shù),但在歐美各國的規(guī)范中都是以管道在土壤中完全受約束為根據(jù)的,其計算公式如本規(guī)范式。5 5。3,1、蘇聯(lián)也是采用這個公式.但由于土壤.特別是新回填的土壤.具有一定的孔隙.是可壓縮的.以及由于管道下溝時的幾何形狀 管道具有一定的柔性、所以.管道在土壤中不是完全受約束的,5。5,4 埋地管道除了計算由于熱脹和泊桑應力外,尚應計算彈性彎曲應力,地面管道則應計算由于管道自重和外部荷載產(chǎn)生的彎曲應力,在驗算管道的當量應力時、均應分別計入上述兩項應力。需要注意的是式,5 5 4 適用于徑厚比大于或等于30的薄壁管道 5。5,5、最大剪應力強度理論和變形能強度理論都是考慮了塑性流動的強度理論、它們的計算值都能較好地符合塑性材料的實際應力狀態(tài) 都分別為各國規(guī)范采用 考慮到最大剪應力強度理論的計算比較簡單,也稍偏于安全 因此、本規(guī)范采用這條強度理論驗算環(huán)向應力和軸向應力組合的當量應力。并采用各國規(guī)范所采用的應力限用值、5.5,6 公式.5,6,5,1,是根據(jù)最大剪應力強度理論.計算不受顯著軸向約束的地面管系的熱脹彎曲應力和剪應力組合的熱脹當量應力公式,該公式也可用下式表示、式中。σt 熱脹當量應力。MPa Z 鋼管截面系數(shù).m3 MX MY。MZ,分別為計算管系沿坐標X Y.Z軸的熱脹作用力矩。MN.m、管道在內(nèi)壓、外載和溫度等作用下 在彎管、三通等管件上將產(chǎn)生局部應力集中.因此.在計算應力時,要計入應力增強系數(shù) 以考慮其應力增大的影響,由于這些管件上的應力狀態(tài)比較復雜,很難用理論公式準確計算應力增強系數(shù) 一般常采用試驗研究得出的經(jīng)驗公式計算。如本規(guī)范附錄H中的應力增強系數(shù)就是根據(jù)試驗推導而得出的平面彎曲和非平面彎曲的應力增強系數(shù)。附錄H還列出了彎管的撓性系數(shù) 也稱柔性系數(shù) 這是考慮彎管在彎矩作用下、彎管截面發(fā)生扁平效應,結果使彎管的剛性比直管減低,即柔性增大,在計算中.利用撓性系數(shù)將管系中的彎管換算至同一規(guī)格的直管計算剛度、對于拔制三通等其他管件 按與三通或管件連接的管子的剛度計算,即撓性系數(shù)取1 0,5,5 7 作用在工作狀態(tài)下的地面管系上的荷載除了自重和其他外荷載之外 還應包括位移荷載.即包括熱脹、有效預拉伸及端點附加位移.包括端點的線位移和角位移.在計算管系的全補償值時應包括這些附加位移 在端點無角位移時、線位移的全補償值可按下列公式計算。式中。XA、YA ZA AXB,YB。ZB、A端或B端的附加線位移、cm,Xt、Yt,Zt,計算管系AB沿坐標軸X Y,Z的熱伸長值、cm,XP,YP、ZP、計算管系AB沿坐標軸X、Y。Z的預拉伸值 cm、ε,預拉伸有效系數(shù).預拉伸主要是為減小管道工作狀態(tài)下管道的應力以及對設備的推力和力矩.如果管系布置具有相當大的柔性,熱脹應力不大.工作狀態(tài)時對端點的推力和力矩以及管道應力都能滿足要求、則可不進行預拉伸,以減少安裝工作量.為使預拉伸產(chǎn)生的力和力矩不致過大。預拉伸有效系數(shù)即預拉伸長度同全補償值之比一般采用0,5、