振動與應力作用對管道安全特性的研究.pdf

1、壓力管道是生產(chǎn)過程中極易發(fā)生爆裂、泄漏以及疲勞損壞的一種危險性很大的特殊設備，主要應用在石油、化工、冶金、電力以及市政供水供暖和供燃氣等各個行業(yè)之中。管道的安全運行對我們的生活生產(chǎn)都十分的重要，管道的安全取決于管道應力、振動的有機結合，因此如何在配管后優(yōu)化管道設置，使應力與振動因素都滿足相應的規(guī)范要求，這是管道安全評定的關鍵。
　　本文在管道應力分析的基礎上，對工業(yè)管道所受的載荷，載荷對管道產(chǎn)生的作用以及失效形式進行了研究。通過梁

2、模型對管道的運行工況進行了力學模擬計算，將計算得到的應力值與管道材料許用應力值進行分析對比，對管系上的不合理結構與設計因素提供優(yōu)化改進方案。
　　在管道的熱應力分析中，提出在配管中不應以最短原則為唯一目標，而是要考慮到管道的熱膨脹量引起的位移與推力，利用管道走向形成的L形或Z形自然補償器的補償能力來消除熱脹載荷對設備與支架的推力。其次，支架的跨距直接決定了持續(xù)性載荷下的一次應力是否能夠在許用值范圍內(nèi)，最大允許跨距由管道的強度和剛度

3、兩個因素決定，取其較小值作為設計依據(jù)。最后，存在熱應力的立管應力分析中，若采用承重支架，在運行態(tài)下分析了各支架節(jié)點位置的管道位移，立管處的支架都有不同程度的脫空現(xiàn)象，使支架失效，因此在立管上設置支架應考慮采用彈簧支架。
　　在優(yōu)化后的管道應力分析滿足規(guī)范條件的基礎上，對管道系統(tǒng)的振動特性進行模擬分析計算，依據(jù)計算所得的管道固有頻率，對管道系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整，避免了工作時管道發(fā)生機械共振。所以本文采用有限元分析的方法，并以此為基礎運用