工业管道应力分析专题培训课件.ppt

工业管道应力分析为什么要进行管道应力分析？

1.什么是应力？2.管道应力分析的目的
应采用计算机分析程序进行详细应力分析的管道条件应采用计算机分析程序进行详细应力分析的管道条件除此之外，对下列管道应根据具体情况确定是否需要用计算机进行详细应力分析弹簧支吊架分为可变弹簧支吊架(VariableSpringSupportsandHangers)和恒力弹簧支吊架(ConstantSpringSupportsandHangers)两类。
按照《石油化工企业管道支吊架设计规范》（SH3073-2004）的规定：
管道在支承点处有垂直位移，且荷载变化率允许大于6%，应选用可变弹簧支吊架；当要求荷载变化率不大于6%时，应选用恒力弹簧支吊架。常用的弹簧支吊架标准可变弹簧支吊架简介现在广泛应用的可变弹簧支吊架标准荷重是35~240627N；
行程是0~120mm范围内。弹簧支吊架的荷载随着所支吊的管道的位移而变化。
管道在冷状态时，弹簧支吊架所承受的荷载称为冷态荷载Pc。
管道在热状态时，弹簧支吊架所承受的荷载称为热态荷载Ph。
弹簧支吊架在安装时所整定的荷载称为安装荷载或整定荷载Pzd。它总是与冷态荷载相一致。弹簧支吊架冷态荷载Pc与热态荷载Ph之间的关系和管道的热位移ΔYt的大小和方向有关。

Pc=Ph-ΔYtP’

ΔYt:管道支吊点的垂直热位移(mm)
当热位移向上时，ΔYt取正值；当热位移向下时，ΔYt取负值。
P’:管道支吊点的垂直热位移(mm)可变弹簧支吊架按安装方式的不同可分为七种型式螺纹型中间连接吊架弹簧（A型）螺纹型中间连接吊架弹簧（A型）单吊板中间连接吊架弹簧（B型）双吊板中间连接吊架弹簧（C型）中间连接吊架弹簧（B、C型）中间连接吊架弹簧（B、C型）荷载吊杆调节型上下连接吊架弹簧（D型）荷载吊杆调节型上下连接吊架弹簧（D型）松紧螺母调节型上下连接吊架弹簧（E型）松紧螺母调节型上下连接吊架弹簧（E型）支架弹簧（F型）支架弹簧（F1型）支架弹簧（F2型）横担并联吊架弹簧（G型）横担并联吊架弹簧（G型）支吊架弹簧的选用原则支吊架弹簧的选用原则支吊架类型的选择典型安装图例典型安装图例典型安装图例可变弹簧支吊架型号的编制方法可变弹簧支吊架型号的编制方法支吊架编号的确定载荷变化率的确定经表1查得的安装载荷和工作载荷均应在上下两粗线之间，但在位移量较小时，可能出现在中线和某一粗线之间。安装载荷和工作载荷查得后，须按上式进行载荷变化率验算，当载荷变化率大于25时，可选用大一档的工作位移范围，查得安装载荷。在无法满足满足载荷变化率不大于25%之要求时，可选用恒力弹簧支吊架。限制荷载变化率的原因是防止过大的荷载转移，即防止从安装状态变化到操作状态过程中弹簧荷载变化太大，这一部分变化的荷载将转移到相邻的设备和支吊架上去。变力弹簧支吊架计算选用示例变力弹簧支吊架计算选用示例整定弹簧支吊架的锁定整定弹簧支吊架的锁定当弹簧吊点位移较大，采用单个可变弹簧不能满足要求时，可采用可变弹簧串联。
可变弹簧串联只适用于弹簧吊架，不适用于弹簧支架。采用可变弹簧吊架串联时，应选用最大荷载相同的弹簧。
串联弹簧的特点是，每个弹簧中的荷载相同，选用最大荷载相同的弹簧可以充分利用每个弹簧的承载能力。
应注意的是，可变弹簧串联所需的安装空间较大，且稳定性较差。
在以下场合可考虑采用可变弹簧支吊架并联：
1）管道荷载超过一个可变弹簧所能承受的最大允许荷载；
2）管径较大，采用单个弹簧不够稳定；
3）采用可变弹簧支吊立管。
采用可变弹簧支吊架并联，应选用同一型号的弹簧。可变弹簧支吊架在安装时应注意以下问题：
1）对于进行水压试验的管道，弹簧定位装置应在管道安装完毕和进行水压试验以后，管道投入运行之前取消；
2）与转动机器相连的管道，为使管道法兰与机器法兰之间的间距、平行度和同轴度满足有关施工验收标准规范的要求，在安装过程中，可以将管道上靠近机器管口的几组弹簧的定位装置取消，并对弹簧荷载进行调整。
恒力弹簧支吊架简介恒力弹簧支吊架主要由圆柱螺旋弹簧、固定框架、回转框架及运动机构、调节装置、弹簧罩筒等组成。恒力弹簧支吊架按其筒体的空间位置和支吊形式可分为平式、立式和座式三大类。
平式恒力弹簧吊架包括PHA、PHB、PHC、PHD和PHE五种形式；
立式恒力弹簧吊架包括LHA、LHB、LHC和LHE四种形式；
座式恒力弹簧支吊架包括ZHA、ZHB两种形式；
PHA型：
固定框架顶板用双拉杆与支撑构件连接，悬吊下面的管道或设备。PHB型：
固定框架顶板用单拉杆与支撑构件连接，悬吊下面的管道或设备。PHC型：
固定框架顶板用单孔耳板与支撑构件连接，悬吊下面的管道或设备。PHD型：
固定框架底板安装在支撑构件上，悬吊下面的管道或设备。PHE型：
固定框架顶板用双孔耳板与支撑构件连接