恒力彈簧支吊架管道應力驗算方法

恒力彈簧支吊架管道應力驗算方法

1：恒力彈簧支吊架系應力分析

　　管道靜力計算的任務是確定在外載（溫度、自重等）作用下，管道的變形、應力分布及支撐結構的約束反力等，并以此為基礎確定管系的薄弱環節或關鍵部位，計算評估管系的使用安全性。

3.1 管道應力驗算方法

　　為了便于分析和計算彈簧支吊架，根據力學中力的獨立性原理，將管道應力分為兩種，分別為由管道內壓、自重和其它持續外載產生的軸向應力之和（稱為一次應力）以及由熱脹、冷縮和其它位移受約束而產生的熱脹應力范圍（稱為二次應力）。

　　恒力彈簧支吊架道在工作狀態下，由內壓、自重和其它持續外載產生的一次應力，不得大于鋼材在計算溫度下的基本許用應力。

　　бL=pD i 2／(D o 2－D i 2)+0.75iMA／W≤1.0 [σ]t （1）

式中 p ——設計壓力，MPa；

　　Do——管道外徑，mm；

　　Di ——管道內徑，mm；

　　MA——自重和其他持續外載作用在管道橫截面上的合成力矩，N·mm；

　　W——管道截面抗彎矩，mm3；

　　[σ]t——鋼材在設計溫度下的許用應力，MPa；

　　i ——應力增大系數；　

　　бL——由于內壓、自重和其他持續外載所產生的軸向應力之和，MPa。

管道由熱脹/冷縮和其它位移受約束而產生的熱脹應力范圍必須滿足以下計算式：

　　σE=iMC／W≤f [1.2 [σ]20+0.2 [σ]t+ ( [σ]t－σL) ] （2）

式中[σ]20——管道鋼材在20℃時的許用應力，MPa；

　　MC —— 按全補償值和鋼材在20℃時的彈性模量計算的，熱脹引起的合成力矩范圍，N·mm；

　　σE —— 熱脹應力范圍，MPa；

　　f —— 應力范圍的減小系數。

　　預期電廠在運行年限內，系數f與管道全溫度周期性的交變次數N有關。當N≤2500時，f = 1；當N>2500時，f = 4.78N-0.2 。