二次应力验算公式 管道在一次应力加二次应力的合成当量应力，取下列二公式计算结果中的 较大值 0=0.5[0h2+og+oh2-0a2+4r2]2] 2) o=[oh2-0a2+4r2]2 0h2一合成轴向应力，MPa;0h2=o.+o1十o2十o o2一热胀弯曲应力，MPa;t一持续外载和热胀剪应力，MPa 3) 验算强度条件为o≤I.25([σ+o]f 若仅验算二次热胀弯曲应力和剪应力时，合成当量应力为 0F(o:32+4π22 计入应力加强系数和环向焊缝系数，即得实际应用的热胀当量应力计算式 0r=m(o232+4t2)2]/m 用力矩表示的形式 of=m(M2+M2+M2)12/(Wm)×10-6或or=mM(W)×10-6 M,M,M计算点在X,Y,Z唑标方向的热胀作用力矩，N-m, M-热胀当量力矩，N-m 强度条件为 af 11.25([a]+[ol)-oshe
二次应力验算公式 • 管道在一次应力加二次应力的合成当量应力，取下列二公式计算结果中的 较大值 1) σ=0.5［σzh2+σθ+[(σzh2 - σθ ) 2+4τ2 ] 1/2］ 2) σ=[(σzh2 - σθ ) 2+4τ2 ] 1/2 σzh2—合成轴向应力，MPa；σzh2 = σz + σz1＋ σz2＋ σz 3 σz 3—热胀弯曲应力，MPa；τ—持续外载和热胀剪应力，MPa 3) 验算强度条件为σ ≤1.25([σ]+[σ] t )f • 若仅验算二次热胀弯曲应力和剪应力时，合成当量应力为 σ f=(σz 3 2 +4 τ 2 ) 1/2 计入应力加强系数和环向焊缝系数，即得实际应用的热胀当量应力计算式 σ f =[m·(σz 3 2 +4 τ 2 ) 1/2]/η 用力矩表示的形式 σ f =m（Mx 2+My 2+Mz 2 ）1/2 /（Wη）×10-6 或 σ f =m·M/(Wη) ×10-6 Mx，My，Mz——计算点在X，Y，Z坐标方向的热胀作用力矩，N-m; M——热胀当量力矩，N-m • 强度条件为 σ f ≤f［1.25([σ]+[σ]t )- σshe］
例题 500 如图6.23所示管系，管材为 316L钢，工作温度185℃， 000 工作压力14MPa,管子尺 寸为b273×20,弯曲半径 为0.5m,对该管系进行柔 性计算和应力验算。交变 次数N<7000次 000 8 2500
例题 如图6.23所示管系，管材为 316L钢，工作温度185℃， 工作压力14MPa，管子尺 寸为ф273×20，弯曲半径 为0.5m，对该管系进行柔 性计算和应力验算。交变 次数N＜7000次
解：查得材料线膨胀系数=17.2×10-6/℃，冷态弹 性模量E=1.98×105MPa,热态弹性模量 E,=1.85×105MPa,冷态许用应力[o]=117.05 MPa,热态许用应力[o]=113.01MPa,管子单 位长度质量为1640N/m(含管内介质及管外保温 质) 已知管子为无缝钢管，焊缝系数=1：管子壁厚 附加量C=C+C2=4mm,代入式(6-19)得oe= 14×[273-(20-4)]/[2×1×(20-4)]=112 44MPa<113.01MPa 管子满足内压折算应力的强度要求
解：查得材料线膨胀系数=17.2×10-6 /℃，冷态弹 性模量E=1.98×105 MPa，热态弹性模量 Et=1.85×105 MPa，冷态许用应力[σ]=117.05 MPa，热态许用应力[σ] t=113.01MPa，管子单 位长度质量为1640N/m(含管内介质及管外保温 质) 已知管子为无缝钢管，焊缝系数=1;管子壁厚 附加量C=C1+C2=4mm，代入式(6-19)得 σe ＝ 14×［273-(20-4)］/［2×1×(20-4)］ =112. 44MPa＜113.01 MPa 管子满足内压折算应力的强度要求
例题 2 内压和持续外载合成轴向应力及二次应力的验算，管子柔性计算 和应力计算采用等值刚度法程序进行 管系共有四个支点，0点和3点分别为管系始端和末端，固定端点： 1点处为导向支架，2点处为弹簧吊架。该管系应划分为0-1、1 2、2-3共3个分支，11个元件，包括7个直管元件和4个弯管元件 输入计算机（数椐填写格式从略）。得主要结果如下 1) 弯管应力加强系数m=1.23,管子总质量力：-35431N 2) 管系在工作状态下，内压轴向应力和持续外载应力合成的一次 当量应力最大值为69.1MPa,小于工作温度下材料的许用应力 113.1MPa,最大一次应力位置在管端（点3）处与弹簧吊架（点2）间 的弯头处 3) 管系二次热胀当量应力最大值为78.3MPa,小于式(6-23)规定 的应力许用值174.6MPa;最大二次应力位置在导向支架（点1）处 4) 管系在一次应力加二次应力联合作用下的当量应力最大值为 130.9MPa,小于式(6-22)规定的应力许用值287.7MPa:最大 当量应力的位置在导向支架（点1）处
例题 2. 内压和持续外载合成轴向应力及二次应力的验算,管子柔性计算 和应力计算采用等值刚度法程序进行 • 管系共有四个支点,0点和3点分别为管系始端和末端，固定端点； 1点处为导向支架，2点处为弹簧吊架。该管系应划分为0-1、1- 2、2-3共3个分支，11个元件，包括7个直管元件和4个弯管元件 • 输入计算机(数椐填写格式从略)。得主要结果如下 1) 弯管应力加强系数 m=1.23，管子总质量力：-35431N 2) 管系在工作状态下，内压轴向应力和持续外载应力合成的一次 当量应力最大值为69.1MPa，小于工作温度下材料的许用应力 113.1MPa，最大一次应力位置在管端(点3)处与弹簧吊架(点2)间 的弯头处 3) 管系二次热胀当量应力最大值为78.3MPa，小于式（6-23）规定 的应力许用值174.6MPa；最大二次应力位置在导向支架(点1)处 4) 管系在一次应力加二次应力联合作用下的当量应力最大值为 130.9MPa，小于式（6-22）规定的应力许用值287.7MPa；最大 当量应力的位置在导向支架(点1)处
6.5.5管道补偿器和管道支吊架 6.5.5.1管道补偿器 6.5.5.2管道的支吊架类型及选用 1.管道支吊架的类型 2.支吊架选用及设置 3.管架载荷计算
6.5.5管道补偿器和管道支吊架 6.5.5.1 管道补偿器 6.5.5.2 管道的支吊架类型及选用 1.管道支吊架的类型 2. 支吊架选用及设置 3. 管架载荷计算