一、ASME簡單(dan)判斷式


  ASME簡(jian)單(dan)(dan)判斷(duan)法是(shi)(shi)由美國ASMEB31.1標準給出的(de)(de)(de)一種快(kuai)速確定(ding)管系熱(re)膨脹補(bu)償是(shi)(shi)否滿足要求的(de)(de)(de)簡(jian)便方法,在工程設計(ji)中得到了廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。但是(shi)(shi),該(gai)方法僅是(shi)(shi)一個判斷(duan)式,它并不(bu)能(neng)計(ji)算(suan)出管系中的(de)(de)(de)應(ying)力、邊界反(fan)力和位移等數值,只進行簡(jian)單(dan)(dan)的(de)(de)(de)判斷(duan)。它的(de)(de)(de)判斷(duan)結果是(shi)(shi)粗略的(de)(de)(de),也是(shi)(shi)比較保守的(de)(de)(de),因此對貴重的(de)(de)(de)管道(dao)(dao)(如合金鋼(gang)(gang)、不(bu)銹鋼(gang)(gang)、特殊耐熱(re)鋼(gang)(gang)、超低溫用(yong)鋼(gang)(gang)管道(dao)(dao)等)不(bu)宜(yi)用(yong)它進行最終分析。


  具有同(tong)一直徑、同(tong)一壁(bi)厚、無分支管(guan)、兩端(duan)固定、中(zhong)間無支承約束的(de)(de)(de)非劇毒管(guan)道(dao)(dao)若不存在(zai)(zai)下列(lie)情況則可以按ASME簡單判(pan)斷式[式(9-1)]進行判(pan)斷:存在(zai)(zai)劇烈冷熱(re)循(xun)環變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao);大直徑薄壁(bi)管(guan);不等腿的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)展開(kai)長度大于端(duan)點連線長度2.5倍的(de)(de)(de)U形管(guan)道(dao)(dao);不在(zai)(zai)端(duan)點連線方(fang)向上的(de)(de)(de)端(duan)點附(fu)加位(wei)移(yi)占總(zong)位(wei)移(yi)量的(de)(de)(de)大部分;近似(si)直線的(de)(de)(de)鋸齒形狀的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)。


式 1.jpg


      U-固(gu)定點之間的連線(xian)長度,m;


      δ-作用于(yu)管(guan)道的總熱位(wei)移(yi)(yi)荷載,mm,由管(guan)端(duan)處管(guan)道自由熱脹冷縮位(wei)移(yi)(yi)以(yi)及設備熱脹冷縮位(wei)移(yi)(yi)疊加(jia)構成,前者(zhe)在熱脹條(tiao)件下取正(zheng)值,在冷縮條(tiao)件下取負值,后者(zhe)以(yi)造(zao)成端(duan)點相(xiang)向移(yi)(yi)動取正(zheng)值,相(xiang)背移(yi)(yi)動取負值。



二、ASME簡單判斷(duan)式不適用的管(guan)道


  ①. 在劇烈循環條件下運行,有疲(pi)勞危險的(de)管道。


  ②. 大直徑薄壁管道(管件應力增強系(xi)數i≥5)。


  ③. 與(yu)端點(dian)連線不在同一方向的(de)端點(dian)附加(jia)位(wei)移(yi)量占總位(wei)移(yi)量大部分的(de)管道。


  ④. L/U>2.5的不(bu)等腿U形彎(wan)管(guan)管(guan)道,或近似直線的鋸齒狀管(guan)道。



三(san)、簡單判(pan)斷式(shi)的求(qiu)解步(bu)驟


  在進(jin)行ASME簡單判(pan)斷式的(de)求(qiu)解時,一(yi)般情況下并不困難,只(zhi)需(xu)要將式中各參數按(an)各自(zi)的(de)定(ding)義求(qiu)出并代入公式計算即可(ke)。但當(dang)管系兩端(duan)點有附加(jia)位移(yi)時,一(yi)些設計人員往往將端(duan)點位移(yi)的(de)正(zheng)、負號搞(gao)錯而導致計算錯誤。為此,特將端(duan)點位移(yi)的(de)正(zheng)、負號判(pan)斷方法進(jin)行介(jie)紹。端(duan)點位移(yi)的(de)正(zheng)、負號可(ke)按(an)以下兩種方法確定(ding)。


  第一種方法(fa)(熱脹趨勢(shi)法(fa))判斷(duan)步驟如下。


   ①. 選擇任(ren)一端(duan)(duan)點為始端(duan)(duan),而另一端(duan)(duan)則(ze)為末端(duan)(duan)。


   ②. 假想始端(duan)固(gu)定(ding),而(er)末端(duan)開(kai)放,并以此判(pan)斷管系的熱脹方(fang)向。


   ③. 管系中(zhong)各管段(duan)的(de)(de)(de)熱脹量(liang) Δl=ΔTt 同(tong)一方向的(de)(de)(de)管道(dao)熱脹量(liang)為各管段(duan)熱脹量(liang)的(de)(de)(de)代(dai)數(shu)和,并判斷(duan)末端在(zai)該方向上的(de)(de)(de)位移趨勢。


   ④. 兩端(duan)點有(you)附加(jia)位移(yi)時(shi),對于始端(duan),其附加(jia)位移(yi)方向(xiang)與管(guan)(guan)系(xi)的熱脹趨勢相(xiang)同(tong)時(shi)取(qu)“十(shi)”,與管(guan)(guan)系(xi)位移(yi)趨勢相(xiang)反(fan)時(shi)取(qu)“一”。對于末端(duan),其附加(jia)位移(yi)方向(xiang)與管(guan)(guan)系(xi)的熱脹趨勢相(xiang)同(tong)時(shi)取(qu)“-”,與管(guan)(guan)系(xi)的熱脹趨勢相(xiang)反(fan)時(shi)取(qu)“十(shi)”;


 第二種方法(熱脹坐(zuo)標(biao)法)判斷步驟如下。


   ①. 選擇任一端(duan)為(wei)始(shi)端(duan),另一端(duan)則為(wei)末端(duan)。


   ②. 假想始端(duan)固定,末端(duan)開放,并(bing)以始端(duan)為原點建(jian)立坐標系。


   ③. 從始端(坐(zuo)標原點)沿管系向(xiang)(xiang)末端行走(zou),與(yu)坐(zuo)標同向(xiang)(xiang)時(shi)位(wei)移(yi)(yi)為正,反(fan)向(xiang)(xiang)時(shi)為負,最后分別取各方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)的位(wei)移(yi)(yi)代數和(he)。該(gai)代數和(he)具有“十”“-”號(hao),“十”號(hao)表示該(gai)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)的總位(wei)移(yi)(yi)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)坐(zuo)標軸同向(xiang)(xiang),而(er)“一(yi)”號(hao)表示該(gai)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)的總位(wei)移(yi)(yi)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)坐(zuo)標軸反(fan)向(xiang)(xiang)。


   ④. 端點有附(fu)加(jia)位移(yi)時(shi),對于始端,如果其附(fu)加(jia)位移(yi)方向與(yu)(yu)坐標軸(zhou)同(tong)向則(ze)為(wei)(wei)(wei)“+”,反向則(ze)為(wei)(wei)(wei)“一”;對于末端,如果其附(fu)加(jia)位移(yi)方向與(yu)(yu)坐標軸(zhou)同(tong)向則(ze)為(wei)(wei)(wei)“十”,反向則(ze)為(wei)(wei)(wei)“-”。


 熱脹(zhang)趨(qu)勢法和熱脹(zhang)坐標(biao)法得到的結果是相同的。



工程實例


  ASME簡單判斷式的工程應用


  有一Φ273mm×8mnm的碳鋼管道,其設計溫度為(wei)(wei)250℃,安裝溫度為(wei)(wei)20℃,線脹系數為(wei)(wei)at=12.8×10-6℃-1。管道走(zou)向(xiang)如圖9-5所示,其中A、D為(wei)(wei)固(gu)定點。試計算其柔(rou)性是(shi)否足夠。



雜 2.jpg


 因(yin)為(wei)A=501.12>208.4,所以該管道不能(neng)滿足柔(rou)性(xing)要求。


聯系方式.jpg