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液货卸货管道应力分析工作的任务

发布时间:2020-01-14 20:03

压力、重力、风、地震、压力脉动、冲击等外力荷载和热膨胀的存在,是管道产生应力问题的主要原因。其中,热膨胀问题是管道应力分析所要解决的最常见和最主要的问题。
通俗来讲,物体内某一点的应力,是指物体内该点单位面积上的内力。应力分析可以直接理解为通过计算物体内的应力的数值和分布。然而,通常所说的管道应力分析工作不仅仅是简单的计算一下管道的应力,它是一个扩展的概念。管道应力分析的任务,实际上是指对管道进行包括应力计算在内的力学分析,并使分析结果满足标准规范的要求,从而管道自身和与其相连的机器及设备等结构的。
管道的应力分析可以分为静力分析和动力分析两部分。静力分析是指对静力荷载作用下的管道进行力学分析,并进行相应的评定,使之满足标准规范的要求。动力分析则主要指往复压缩机和往复泵管道的振动分析、管道的地震分析、水锤和冲击荷载作用下管道的振动分析等,其目的是使周期载荷和冲击载荷的影响控制。为便于工程应用,相当一部分动力分析采用等效静力法进行。
一、管道静力分析的任务
管道静力分析需要完成下列任务:
1)计算不锈钢弯头管道中的应力并使之满足标准规范的要求,管道自身的;
2)计算管道对与其相连的机器、设备的作用力,并使之满足标准规范的要求,机器、设备的;
3)计算管道对支吊架和土建结构的作用力,为支吊架和土建结构的设计提供依据,支吊架和土建结构的;
4)计算管道位移,防止位移过大造成支架脱落或管道碰撞,并为弹簧支吊架的选用提供依据。
二、管道动力分析的任务
管道动力分析需要完成下列任务:
1)管道的地震分析,防止管道在地震中发生破坏;
2)往复压缩机和往复泵管道的固有频率和振型分析,防止管道系统发生机械共振;
3)往复压缩机管道的强迫振动分析,控制管道的振动应力,防止管道因振动发生疲劳破坏;
4)往复压缩机管道气体压力脉动的声学模拟分析,计算管内气体的气柱固有频率和压力脉动,避免气柱共振和压力脉动过大,从而防止不锈钢管件管道振动过大;
5)水锤、阀泄放荷载和两相流所产生的的支架载荷计算,为支架和土建结构的设提供依据。
在对管道进行静力及动力分析的过程中,应根据计算结果调整管路布置及管路支吊架设置,在满足性的前提下力争达到的设计。