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6、4，管道應(yīng)力計算和柔性分析6.4 1、管道應(yīng)力計算可分為簡易應(yīng)力計算和詳細應(yīng)力計算,并應(yīng)符合下列規(guī)定,1,當更換已成功應(yīng)用的管線時,可采用簡易應(yīng)力計算,2.當與已分析實施過管線是同類管線時.可采用簡易應(yīng)力計算、3。按本規(guī)范第6.2、5條、第6 2,7條規(guī)定設(shè)置膨脹節(jié)的管線，可采用簡易應(yīng)力計算 4,其他管線，宜進行詳細應(yīng)力計算。6 4,2、簡易應(yīng)力計算應(yīng)包括下列計算內(nèi)容 1 設(shè)計壓力引起的環(huán)向應(yīng)力。2，設(shè)計壓力引起的軸向應(yīng)力 3.自重引起的軸向彎曲應(yīng)力。4,均布和集中載荷作用下的撓曲變形、5 L形膨脹節(jié)和Π形膨脹節(jié)的面內(nèi)彎矩和離面彎矩引起的應(yīng)力，6 其他持續(xù)載荷、偶然載荷引起的應(yīng)力、7.軸向壓縮穩(wěn)定和外壓穩(wěn)定、8。支架處 直徑大于600mm管道的應(yīng)力，9,其他需要計算的應(yīng)力.6.4.3、詳細應(yīng)力計算宜采用計算機輔助應(yīng)力分析，并應(yīng)包括下列計算內(nèi)容。1，設(shè)計壓力引起的環(huán)向應(yīng)力,2.設(shè)計壓力引起的軸向應(yīng)力 3，熱膨脹引起的軸向應(yīng)力 4、自重引起的軸向彎曲應(yīng)力。5,熱膨脹和內(nèi)壓引起的彎曲應(yīng)力。6、其他持續(xù)載荷、偶然載荷或熱載荷引起的應(yīng)力.7,均布和集中載荷作用下的撓曲變形.8。支架處、直徑大于600mm管道的應(yīng)力 9。其他需要計算的應(yīng)力,6。4.4，計算熱膨脹和熱載荷所采用的設(shè)計溫差。T應(yīng)按下列公式計算,式中。Td.設(shè)計溫差 Tp。工藝溫度，Ta。環(huán)境溫度.按式 6、4,4,1，和式、6，4.4。4.計算.可取最低溫度，按式 6.4，4。2.和式。6 4、4，3，計算,可取最高溫度 c、系數(shù)。輸送液體介質(zhì)時取0 85。輸送氣體介質(zhì)時取0，8、Tas 預(yù)計安裝溫度、6 4。5、彎頭 三通的柔性系數(shù)f,應(yīng)力增大系數(shù)SIF和內(nèi)壓應(yīng)力乘子的確定應(yīng)符合下列規(guī)定，1、彎頭 圖6，4、5 1.可分為整體彎頭,圖6,4。5，1 a。和拼接彎頭，圖6,4.5.1,b，彎頭的柔性系數(shù)及應(yīng)力增大系數(shù)計算應(yīng)符合表6、4,5，1的規(guī)定。2 三通。圖6,4，5.2、可分為等徑整體三通，圖6、4 5，2。a,異徑整體三通，圖6 4。5、2.b，等徑拼接三通、圖6.4 5，2。c,異徑拼接三通，圖6 4,5。2。d。三通的柔性系數(shù)及應(yīng)力增大系數(shù)計算應(yīng)符合表6,4 5 2的規(guī)定.6 4。5.1，彎頭R,彎頭的曲率半徑。r.彎頭半徑.td.彎頭設(shè)計厚度表6，4,5。1.彎頭的柔性系數(shù)及應(yīng)力增大系數(shù).注，表中f為柔性系數(shù)。SIF為應(yīng)力增大系數(shù) m為內(nèi)壓應(yīng)力乘子，6，4 5。2.三通Di 管道內(nèi)徑 tM,主管壁厚、tB、支管壁厚。DiM.主管內(nèi)徑.DiB。支管內(nèi)徑表6，4。5、2,三通的柔性系數(shù)及應(yīng)力增大系數(shù),注,tM為三通主管的厚度。Di為三通主管的內(nèi)徑。DiB為支管內(nèi)徑.tB為支管靠近連接處的厚度 6，4 6 直管的應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定,6。4。7.輸送介質(zhì)為液體且內(nèi)徑大于600mm的管道 支架處的管道軸向應(yīng)力 環(huán)向應(yīng)力和剪切應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定，1、支架處管道的軸向彎曲應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算.式中,ρL，管道輸送液體密度，kg。m3、L，跨距。m.Di，管道內(nèi)徑,m td,管道設(shè)計厚度.m γ1 γ2.與支架包角θ有關(guān)的系數(shù)。應(yīng)按表6。4、7,1選用、θ 支架包角、圖6.4,7 表6 4.7。1。γ1.γ2系數(shù)圖6。4.7 支架包角。2，支架處管道的最大剪切應(yīng)力應(yīng)按式.6、4，7、3,計算,且應(yīng)符合式.6，4 7 4，的規(guī)定。式中，γ3 與支架包角θ有關(guān)的系數(shù).應(yīng)按表6.4、7、2選用、ρL,管道輸送液體密度、kg、m3。tt、纖維增強塑料管道總厚度.m、τ，層合板的許用剪切應(yīng)力,MPa，按本規(guī)范式.4.3、8、4，計算取值,表6，4 7 2,γ3系數(shù)、3，支架處管道的環(huán)向彎曲應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算，1、橫截面最低點應(yīng)按下式計算。式中，b1.支架的寬度。m。W.均布載荷,N.m γ4,與支架包角θ有關(guān)的系數(shù),當管道未與支架固定在一起時、應(yīng)按表6、4.7.3選用。當管道和支架固定在一起時。應(yīng)取表6、4，7,3中給定值的1。10，表6、4，7 3、γ4系數(shù),2、橫截面支架包角點處應(yīng)按下式計算 式中、γ5,與支架包角θ有關(guān)的系數(shù)、應(yīng)按表6。4,7,4選用，表6 4，7,4.γ5系數(shù)6。4,8.直管的變形計算應(yīng)符合下列規(guī)定、3、當管壁采用、型和。型層合板時 式。6.4、8 2 和式，6，4、8.3,中的軸向單元拉伸剛度X1max應(yīng)等于環(huán)向單元拉伸剛度X1amΦ。泊松比vyx和泊松比vxy應(yīng)取0，3.3。兩端為滑動支架或?qū)蛑Ъ軙r的撓曲變形應(yīng)按下列公式計算、6,4 9。彎頭的應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定，式中、Mi.面內(nèi)彎矩。N，mm SIFΦi.在面內(nèi)彎矩M i作用下的環(huán)向系數(shù)、Mo。離面彎矩、N,mm、SIFΦo,在離面彎矩Mo作用下的環(huán)向系數(shù).3。設(shè)計壓力引起的軸向應(yīng)力應(yīng)按下式計算.4。熱膨脹引起的軸向彎曲應(yīng)力應(yīng)按下式計算 式中,SIFxi 在面內(nèi)彎矩Mi作用下的軸向系數(shù) SIFxo、在離面彎矩Mo作用下的軸向系數(shù)。6、4、10。三通的應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定.1 設(shè)計壓力引起的三通直管環(huán)向應(yīng)力應(yīng)按下式計算,式中。Di，主管的內(nèi)徑、mm，tM，主管最小厚度.mm，2,熱膨脹及其他載荷引起的無方向彎曲應(yīng)力應(yīng)取三個連接處的最大值。無方向彎曲應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算 式中，DiB,支管直徑、mm。SIFT,三通的應(yīng)力增大系數(shù).ts，取tM和SIFT。tB的小者 mm。tB、支管壁厚，mm。IB、支管連接處的慣性矩，mm4，3,支管扭轉(zhuǎn)應(yīng)力應(yīng)按下式計算。6，4.11.直管段的撓曲變形應(yīng)符合本規(guī)范第6,3 4條的規(guī)定.撓曲變形計算時應(yīng)計入下列載荷組合 1。均布載荷組合應(yīng)包括管線。管內(nèi)介質(zhì)和管外絕熱等載荷，2、集中載荷組合應(yīng)包括永久性的點載荷 6 4.12,管線任意一處的最大組合應(yīng)力應(yīng)包括最大操作內(nèi)壓產(chǎn)生的應(yīng)力,設(shè)計溫度范圍內(nèi)熱脹冷縮引起的彎曲應(yīng)力、管道和管中介質(zhì)及附帶絕熱材料自重引起的彎曲應(yīng)力、外載荷引起的彎曲應(yīng)力和支架位移引起的彎曲應(yīng)力等。6，4,13,管線任意一處的軸向和環(huán)向應(yīng)力應(yīng)符合簡化失效包絡(luò)線計算或最大組合應(yīng)力不得大于許用應(yīng)力，最大組合應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定 1、直管和彎頭的最大組合應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算、式中。σc 最大環(huán)向或軸向組合應(yīng)力。最大環(huán)向組合應(yīng)力應(yīng)按式 6 4 13.1,計算.最大軸向組合應(yīng)力應(yīng)按式、6。4。13,2,計算。σΦ 最大環(huán)向應(yīng)力。σx 最大軸向應(yīng)力.σs 扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力，σΦp。設(shè)計壓力引起的環(huán)向應(yīng)力，σΦb,熱膨脹引起的環(huán)向彎曲應(yīng)力,σxp.設(shè)計壓力引起的軸向應(yīng)力,σxb.熱膨脹引起的軸向彎曲應(yīng)力。σab，自重引起的軸向彎曲應(yīng)力,σac、帶約束端管線熱膨脹引起的軸向應(yīng)力，2。三通支管的最大組合應(yīng)力應(yīng)按下式計算。3,直管的軸向壓應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定 1，整體管壁橫截面受壓時，應(yīng)按下式計算、式中，F(xiàn)s、壓縮穩(wěn)定安全系數(shù),取值不應(yīng)小于4，L 全約束管線系統(tǒng)的受壓縮直管段長度，帶有端部壓縮載荷的垂直管段長度.管壁橫截面整體受壓縮應(yīng)力的無支撐管道長度。m。2。局部管壁橫截面受壓時、應(yīng)按下式計算，3，當管壁采用、型和。型層合板時,式，6。4 13。6、和式,6 4。13.7，中的軸向拉伸模量E1amx應(yīng)等于環(huán)向拉伸模量E1amΦ 6 4、14。采用失效包絡(luò)線分析時,應(yīng)分別計算在包括熱膨脹載荷的持續(xù)作用工況 不包括熱膨脹載荷的持續(xù)作用工況和偶然短時作用工況下管線各危險點的軸向和環(huán)向應(yīng)力值.該危險點的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)在簡化失效包絡(luò)線內(nèi)