3.4管路强度计算.pptVIP

* * * * * * ２）管路支座的间距 管路支座的间距决定于管路的允许跨度。管的允许跨度由管路的强度、管路的挠度和管路的振动确定。油库管路通常是由管线的强度来选择其跨度。把管路看成五跨以上的连续梁，则管路跨度可由材料力学并考虑到塑性变形求得 ３）管路对支座的作用力 活动支座分为滑动和滚动两类。滑动支座比较简单，但摩擦阻力较大，因而管路热胀时，给支座水平推力也较大。 作为近似计算，管路作用于支座的垂直载荷，可取单位长度上管路自重、热绝缘层和输送介质的重量与跨长的乘积。即： 作用于滑动支座的水平荷载 管路作用在导向支座的载荷也按活动支座计算。 固定支座因为其完全约束了管路的移动，因而作用于这种支座上的载荷，视管路的弹性和工作状况加以决定。 作用于滚动支座的水平荷载 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 危险化学品复训复习题 课程负责人：张金亮 化工学院油气储运教研室　　　　　　　　　　 第三章 油库管路和泵房 第一节 油库工艺流程和管路布置 第二节 管路的水力计算 第三节 油库用管及其配件 第四节 管路强度计算 第五节 管路的敷设与试压 第六节 油库泵房的类型和特点 第七节 泵房的位置、建筑要求和布置 第八节　油库泵房流程 第九节　泵机组的选择 1，管壁厚度计算 第四节 管路强度计算 管壁的厚度与管路输送压力、温度以及选用的管材和管径有关。当金属管的壁厚δ小于Ｄ／４时，受内压管路的壁厚可由下面的方程式求得： 2，管路的热应力及其补偿 （１）热应力的产生 L △L (a) 一端固定，一端自由时，管路的热伸长量： 这时管内产生的热应力为零，即不产生热应力。 胡克定律，又译为虎克定律，是力学弹性理论中的一条基本定律，表述为：固体材料受力之后，材料中的应力与应变（单位变形量）之间成线性关系。满足胡克定律的材料称为线弹性或胡克型材料。 许多实际材料，如一根长度为L、横截面积A的棱柱性棒，在力学上都可以用胡克定律来模拟——其单位伸长（或缩短）量 （应变）在常系数E（称为弹性模量）下，与拉（或压）应力σ 成正比例，即： 　或 其中ΔL为线伸长（或缩减）量。 L (b) F F 两端固定，管内出现的应力由虎克定律求得 热应力的大小与管路的截面积和长度无关，而仅与管材的性质、管路的温度和约束条件有关。管路的推力Ｆ与管路的长度无关，而与截面积有关，并成正比关系。 σ为负值时，表示管线受拉应力；正值时，受压应力。 Ｆ为负值时是拉支座，正值时是推支座。 （２）埋地管路出土端的热伸长 在地下管路离出土端χ处，管段dχ的热膨胀推力为Ｆ，而阻止这个推力的土壤摩擦阻力则应为： 埋地管路热伸长分析示意图 由下图可以看出，当x=0时，此处的dLo管段不受外力的约束，它的热应力为零，伸长量为： 在离管路出土端x=L处的管段dL，其热膨胀力仍为Ｆ，而阻止这个推力的土壤摩擦阻力便为： 当　　　，即　　　　　　　　　　　　　　　　时，温度变化便在管段　　上不引起伸长和缩短。这时： 从以上分析可以看出，Ｌ长度右端的管段都没有热伸长，左端的管段都有伸长，而在出土处最大，以后向右的管段逐渐减小，到Ｌ处为零。 在离出土处x的管段，不考虑土壤摩阻时，伸长为 由于土壤的摩擦阻力，减小的伸长为 相减便得管段dx在土中的伸长量 积分后可得可伸长段Ｌ的总伸长 由此可以看出，埋地管路出土端的可伸长段Ｌ的总伸长量为同等长度地上管路总伸长量的二分之一。 因　　　　　　　，于是 管子表面单位长度上的土压力K可近似地按下式计算 （３）管路热应力的计算 约束越强（即热胀的可能越小），热应力就越大；反之，热应力就越小。于是，我们用“弹性”来衡量一个管路系统热应力的大小。管系热胀的可能性越大，也就是管系的弹性（或柔性）越大，热应力也就越小。 管系的弹性取决于管路的形状、尺寸、壁厚、弹性模数等 简易判别法 　　　当管系满足下面不等式时，管系有足够的柔性，热应力不超过其许用应力。 使用该判别式时，管系还必须满足下述三个条件： 　　　①只两端有两个固定点； 　　　②整个管系的管径、壁厚、材质均相同； 　　　③没有分支管路。 例题３－２ 第四节 管路强度计算 1.管路的补偿 消除减少管路热应力的措施是使管路有自由伸缩的余地，称为热应力补偿，简称热补偿。 热补偿方式有自体补偿、曲管补偿、填料补偿和波纹管补偿等。又称伸缩器。 １）管路的自体补偿 Ｌ形补偿器 Ｚ形补偿器 根据地形条件，在布置管路时利用平面或立面的自然弯曲，或者人为增加管路的拐弯，以补偿管路的热伸长，减少热应力，设计时应充分利用管路本身的这种特点进行自体补偿。 ２）曲管补偿 Ω形补偿器 Π形补偿器 如自体补偿不能满足时，可加装曲