一、ASME簡(jian)單判斷式


  ASME簡(jian)(jian)單(dan)判斷法(fa)是由美國ASMEB31.1標準給出(chu)的一種快(kuai)速確定管系(xi)熱膨脹(zhang)補償是否滿足要求(qiu)的簡(jian)(jian)便方法(fa),在工程設(she)計中得(de)到了廣泛的應(ying)用(yong)(yong)。但是,該方法(fa)僅是一個判斷式,它并不(bu)能計算出(chu)管系(xi)中的應(ying)力(li)、邊界反力(li)和位(wei)移等(deng)數(shu)值(zhi),只進行(xing)簡(jian)(jian)單(dan)的判斷。它的判斷結(jie)果是粗略的,也是比較保守(shou)的,因此對貴(gui)重(zhong)的管道(如合金鋼、不(bu)銹鋼、特殊耐熱鋼、超低溫用(yong)(yong)鋼管道等(deng))不(bu)宜用(yong)(yong)它進行(xing)最終分析(xi)。


  具有同(tong)一直徑(jing)、同(tong)一壁厚(hou)、無分(fen)支(zhi)管、兩端(duan)固定、中間無支(zhi)承(cheng)約束的(de)(de)(de)非劇毒管道若不存(cun)在(zai)下列(lie)情況則(ze)可以按ASME簡單判(pan)斷式[式(9-1)]進行判(pan)斷:存(cun)在(zai)劇烈冷熱循(xun)環(huan)變化的(de)(de)(de)管道;大(da)直徑(jing)薄(bo)壁管;不等腿的(de)(de)(de)管道展開長(chang)度(du)大(da)于端(duan)點連(lian)線長(chang)度(du)2.5倍的(de)(de)(de)U形管道;不在(zai)端(duan)點連(lian)線方向上的(de)(de)(de)端(duan)點附加位移(yi)占總(zong)位移(yi)量(liang)的(de)(de)(de)大(da)部(bu)分(fen);近似直線的(de)(de)(de)鋸(ju)齒形狀的(de)(de)(de)管道。


式 1.jpg


      U-固(gu)定點之間的連(lian)線(xian)長度,m;


      δ-作用于管道(dao)的總(zong)熱位(wei)移(yi)(yi)荷(he)載,mm,由管端處(chu)管道(dao)自由熱脹冷縮位(wei)移(yi)(yi)以及設備熱脹冷縮位(wei)移(yi)(yi)疊加構成,前者在(zai)(zai)熱脹條件(jian)下取正值(zhi),在(zai)(zai)冷縮條件(jian)下取負值(zhi),后者以造成端點相(xiang)(xiang)向(xiang)移(yi)(yi)動取正值(zhi),相(xiang)(xiang)背(bei)移(yi)(yi)動取負值(zhi)。



二、ASME簡單(dan)判斷式不(bu)適用的管(guan)道(dao)


  ①. 在劇烈循環條件下運行,有疲勞(lao)危險的管道。


  ②. 大直徑薄壁管道(管件應力增強系數i≥5)。


  ③. 與端(duan)點連線不在同一(yi)方向(xiang)的端(duan)點附加位(wei)移量占總位(wei)移量大部分的管道(dao)。


  ④. L/U>2.5的(de)不(bu)等腿U形彎管管道,或近似直線(xian)的(de)鋸齒(chi)狀管道。



三、簡單判斷(duan)式的(de)求解(jie)步驟


  在(zai)進(jin)行ASME簡單(dan)判斷(duan)式(shi)的(de)求解時,一般情況下并(bing)(bing)不(bu)困(kun)難(nan),只(zhi)需要將式(shi)中各(ge)參數按(an)各(ge)自的(de)定義求出并(bing)(bing)代入(ru)公式(shi)計算(suan)(suan)即可。但(dan)當管系兩端(duan)點(dian)有附加位(wei)移時,一些設計人(ren)員往(wang)往(wang)將端(duan)點(dian)位(wei)移的(de)正(zheng)(zheng)、負號(hao)搞錯而(er)導致計算(suan)(suan)錯誤(wu)。為此(ci),特將端(duan)點(dian)位(wei)移的(de)正(zheng)(zheng)、負號(hao)判斷(duan)方法(fa)進(jin)行介(jie)紹。端(duan)點(dian)位(wei)移的(de)正(zheng)(zheng)、負號(hao)可按(an)以下兩種方法(fa)確定。


  第(di)一種方(fang)法(熱(re)脹趨勢(shi)法)判斷步驟如下。


   ①. 選擇任(ren)一(yi)端(duan)點為(wei)始端(duan),而(er)另一(yi)端(duan)則為(wei)末端(duan)。


   ②. 假想始端固(gu)定,而末(mo)端開(kai)放,并以(yi)此判斷管系(xi)的熱脹方向。


   ③. 管系中各(ge)管段的熱脹(zhang)量(liang) Δl=ΔTt 同一方向的管道熱脹(zhang)量(liang)為各(ge)管段熱脹(zhang)量(liang)的代數和,并判(pan)斷末端在該(gai)方向上的位移(yi)趨勢。


   ④. 兩端(duan)點(dian)有附加(jia)位(wei)移(yi)時(shi)(shi),對于始端(duan),其附加(jia)位(wei)移(yi)方(fang)向與(yu)管(guan)(guan)系(xi)(xi)的熱(re)(re)脹趨(qu)勢(shi)(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)同時(shi)(shi)取(qu)“十(shi)”,與(yu)管(guan)(guan)系(xi)(xi)位(wei)移(yi)趨(qu)勢(shi)(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)反時(shi)(shi)取(qu)“一”。對于末端(duan),其附加(jia)位(wei)移(yi)方(fang)向與(yu)管(guan)(guan)系(xi)(xi)的熱(re)(re)脹趨(qu)勢(shi)(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)同時(shi)(shi)取(qu)“-”,與(yu)管(guan)(guan)系(xi)(xi)的熱(re)(re)脹趨(qu)勢(shi)(shi)相(xiang)(xiang)(xiang)反時(shi)(shi)取(qu)“十(shi)”;


 第(di)二(er)種方法(熱脹(zhang)坐標法)判(pan)斷步驟(zou)如下。


   ①. 選擇任一(yi)端(duan)(duan)(duan)為始(shi)端(duan)(duan)(duan),另一(yi)端(duan)(duan)(duan)則為末端(duan)(duan)(duan)。


   ②. 假想始端(duan)固定,末端(duan)開放,并以始端(duan)為原點建立坐標(biao)系。


   ③. 從始端(坐標(biao)原點)沿管系向(xiang)(xiang)末端行(xing)走,與坐標(biao)同向(xiang)(xiang)時位(wei)(wei)移(yi)為正,反向(xiang)(xiang)時為負,最(zui)后分(fen)別取(qu)各方(fang)向(xiang)(xiang)的位(wei)(wei)移(yi)代數(shu)和。該代數(shu)和具有“十(shi)”“-”號,“十(shi)”號表示該方(fang)向(xiang)(xiang)的總位(wei)(wei)移(yi)方(fang)向(xiang)(xiang)與坐標(biao)軸(zhou)同向(xiang)(xiang),而“一”號表示該方(fang)向(xiang)(xiang)的總位(wei)(wei)移(yi)方(fang)向(xiang)(xiang)與坐標(biao)軸(zhou)反向(xiang)(xiang)。


   ④. 端(duan)點有附(fu)加位移(yi)時,對(dui)于始端(duan),如(ru)果其附(fu)加位移(yi)方(fang)向與(yu)坐標軸同向則(ze)(ze)為(wei)“+”,反向則(ze)(ze)為(wei)“一(yi)”;對(dui)于末端(duan),如(ru)果其附(fu)加位移(yi)方(fang)向與(yu)坐標軸同向則(ze)(ze)為(wei)“十”,反向則(ze)(ze)為(wei)“-”。


 熱(re)脹趨(qu)勢法和熱(re)脹坐標法得到的(de)結果是相同的(de)。



工程(cheng)實例


  ASME簡單判斷式的(de)工程應用


  有一(yi)Φ273mm×8mnm的碳鋼(gang)管道,其(qi)設計溫度(du)(du)為(wei)250℃,安裝溫度(du)(du)為(wei)20℃,線(xian)脹(zhang)系數為(wei)at=12.8×10-6℃-1。管道走向如(ru)圖9-5所示,其(qi)中A、D為(wei)固定點。試計算其(qi)柔性是(shi)否(fou)足夠。



雜 2.jpg


 因為A=501.12>208.4,所以(yi)該(gai)管道不能滿足柔性要求(qiu)。


聯系方式.jpg