振動與應(yīng)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(shè)備，主要應(yīng)用在石油、化工、冶金、電力以及市政供水供暖和供燃?xì)獾雀鱾€行業(yè)之中。管道的安全運(yùn)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(yīng)力、振動的有機(jī)結(jié)合，因此如何在配管后優(yōu)化管道設(shè)置，使應(yīng)力與振動因素都滿足相應(yīng)的規(guī)范要求，這是管道安全評定的關(guān)鍵。
　　本文在管道應(yīng)力分析的基礎(chǔ)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(jìn)行了研究。通過梁

2、模型對管道的運(yùn)行工況進(jìn)行了力學(xué)模擬計算，將計算得到的應(yīng)力值與管道材料許用應(yīng)力值進(jìn)行分析對比，對管系上的不合理結(jié)構(gòu)與設(shè)計因素提供優(yōu)化改進(jìn)方案。
　　在管道的熱應(yīng)力分析中，提出在配管中不應(yīng)以最短原則為唯一目標(biāo)，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(bǔ)償器的補(bǔ)償能力來消除熱脹載荷對設(shè)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(yīng)力是否能夠在許用值范圍內(nèi)，最大允許跨距由管道的強(qiáng)度和剛度

3、兩個因素決定，取其較小值作為設(shè)計依據(jù)。最后，存在熱應(yīng)力的立管應(yīng)力分析中，若采用承重支架，在運(yùn)行態(tài)下分析了各支架節(jié)點(diǎn)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(shè)置支架應(yīng)考慮采用彈簧支架。
　　在優(yōu)化后的管道應(yīng)力分析滿足規(guī)范條件的基礎(chǔ)上，對管道系統(tǒng)的振動特性進(jìn)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(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，避免了工作時管道發(fā)生機(jī)械共振。所以本文采用有限元分析的方法，并以此為基礎(chǔ)運(yùn)用