管道应力分析及管道经济性设计.pdfVIP

华北 电力技术 NORTHCHINAELECTRICPOWER 管道应力分析与管道经济性设计 于 涛 (北京京能热 电股份有限公司，北京 100041) 摘 要 ：根据热力管道应力分析以及 管道 的设计 与布 置的基础理 论 ，介 绍 了某电厂三期 工程 2×300MW 机组 主蒸汽及再热蒸汽系统管道的合理布置及刚性 吊架和限位 吊架的设置情况。 关键词 ：热力管道 ；支吊架 ；管道应力 ；管道设计 中图分类号 ：TM621．7 2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1003—9171(2009)04-0011-04 StressAnalysisandEconom icDesign ofPipe YU Tao (BeijingJingnengThermalPowerCo．Ltd．，Beijing100041，China) Abstract：Accordingtothestressanalysisofthermalpipe，thebasictheory ofpipedesign andthelayout，thispaper introducedreasonableoutlayofmain steam andreheatsteam system pipe of2 ×300 MW unitsofphaseIIIin one powerplant，and installationofrigid hangersand limitinghangers． Keywords：thermalpipe：holderand hanger；pipestress；pipedesign 热力管道广泛地应用于动力、石油 、化工、冶 恒载荷是长期作用于管道 的载荷 ，如：内压 金 、机械等部门，是许多工厂的重要组成部分。随 (外压)、自重、支 吊架反力 、热胀受约束所产生的 着现代化大工业的发展 ，管道技术逐渐被人们所 热胀力、应变 自均衡产生的自拉力和残余应力等 ； 重视 ，特别是最近几十年来进展很快。管道应力 活载荷是临时作用于管道的载荷 ，如风载 、雪载和 分析与计算 ，是管道设计的基础，可为所设计的管 地震力等。 道作出强度与安全性 的评价，也可为管道的经济 结合关系结构特征，还可以分为 自限性载荷 分析提供依据。 和非限性载荷。 自限性载荷是指 由于结构变形受 热力管道的应力 ，主要是由于管道承受 内压 约束而产生的结果 ；非 自限性荷载是指外力荷载 ， 力和外部载荷以及热膨胀而引起的。管道在这些 与变形约束无关。 载荷作用下的应力形态是复杂的。进行应力分析 通常把内压 (外压)称为压力载荷 ；自重 、支 与计算，是研究管道在各种载荷作用下产生的力 、 吊架反力和其他外载称为机械荷载；热胀 、冷缩和 力矩和应力 ，从而做出对管道安全性的评价 ，并满 其它位移称为位移载荷 (或热膨胀载荷)。 足所连接的设备对管道推力的限定 ，使设计 的管 1．2 应力分类 道尽可能经济合理。 管道在内压、持续外载以及热胀 、冷缩和其它 位移等载荷作用下，其最大应力往往超过材料 的 1 应力的概念 屈服极限，使材料在工作状态发生塑性变形。高 1．1 载荷分类 温管道的蠕变和应力松弛 ，也将使管系上 的应力 作用于管道上的载荷 除了外力，如 内压、自 状态发生变化 。 重、支吊架反力 、风 、雪 、地震