一、ASME簡單判斷式(shi)


  ASME簡(jian)單(dan)判(pan)斷法(fa)是(shi)由美國ASMEB31.1標準給出(chu)的(de)一(yi)種快(kuai)速確(que)定管(guan)(guan)系熱膨(peng)脹補償是(shi)否(fou)滿足(zu)要求的(de)簡(jian)便方法(fa),在工程設計中(zhong)得到了廣(guang)泛的(de)應用。但是(shi),該方法(fa)僅是(shi)一(yi)個判(pan)斷式,它并不(bu)能(neng)計算出(chu)管(guan)(guan)系中(zhong)的(de)應力、邊界反(fan)力和位移等(deng)數值,只進行簡(jian)單(dan)的(de)判(pan)斷。它的(de)判(pan)斷結(jie)果是(shi)粗略(lve)的(de),也是(shi)比較保守(shou)的(de),因(yin)此對(dui)貴重的(de)管(guan)(guan)道(如合金鋼、不(bu)銹鋼、特殊耐(nai)熱鋼、超低溫用鋼管(guan)(guan)道等(deng))不(bu)宜(yi)用它進行最(zui)終分析。


  具有同一直徑、同一壁厚(hou)、無(wu)分支管(guan)、兩端(duan)固定、中間無(wu)支承約束的非劇毒管(guan)道(dao)若不存在(zai)下列(lie)情(qing)況則可以(yi)按ASME簡(jian)單(dan)判(pan)斷(duan)式(shi)[式(shi)(9-1)]進行判(pan)斷(duan):存在(zai)劇烈冷熱循環(huan)變化的管(guan)道(dao);大直徑薄壁管(guan);不等腿(tui)的管(guan)道(dao)展開長度(du)大于端(duan)點(dian)連線長度(du)2.5倍(bei)的U形管(guan)道(dao);不在(zai)端(duan)點(dian)連線方向上的端(duan)點(dian)附加位(wei)移(yi)占(zhan)總位(wei)移(yi)量的大部分;近似直線的鋸齒(chi)形狀的管(guan)道(dao)。


式 1.jpg


      U-固定點之間的連線長(chang)度,m;


      δ-作用于(yu)管道(dao)的總熱(re)位移(yi)(yi)荷(he)載,mm,由管端處管道(dao)自由熱(re)脹冷(leng)縮(suo)位移(yi)(yi)以(yi)及設備熱(re)脹冷(leng)縮(suo)位移(yi)(yi)疊加構成,前(qian)者(zhe)在熱(re)脹條件(jian)下取正(zheng)值(zhi),在冷(leng)縮(suo)條件(jian)下取負值(zhi),后者(zhe)以(yi)造成端點相(xiang)向移(yi)(yi)動取正(zheng)值(zhi),相(xiang)背移(yi)(yi)動取負值(zhi)。



二(er)、ASME簡單判斷式不(bu)適(shi)用的管道


  ①. 在(zai)劇烈循環(huan)條件下運行,有(you)疲勞危險的管道(dao)。


  ②. 大直(zhi)徑(jing)薄壁管道(管件應(ying)力增強系數i≥5)。


  ③. 與(yu)端(duan)點連線(xian)不在同一方向的端(duan)點附加(jia)位移量占(zhan)總位移量大(da)部分的管道(dao)。


  ④. L/U>2.5的不等腿U形彎管管道(dao),或近似(si)直線的鋸齒(chi)狀(zhuang)管道(dao)。



三、簡單判斷式的求解步驟(zou)


  在(zai)進(jin)行(xing)ASME簡單判斷式的(de)(de)(de)(de)求解時,一般情況下(xia)并不困(kun)難,只(zhi)需要(yao)將(jiang)式中(zhong)各參數按各自的(de)(de)(de)(de)定(ding)義求出并代入公(gong)式計算即可。但當管系兩端(duan)點有附加(jia)位移(yi)(yi)時,一些(xie)設(she)計人員往(wang)(wang)往(wang)(wang)將(jiang)端(duan)點位移(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)、負(fu)號(hao)搞錯而導致(zhi)計算錯誤。為此,特將(jiang)端(duan)點位移(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)、負(fu)號(hao)判斷方法進(jin)行(xing)介紹。端(duan)點位移(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)、負(fu)號(hao)可按以下(xia)兩種方法確定(ding)。


  第一種方法(fa)(熱脹趨勢法(fa))判斷步(bu)驟如下。


   ①. 選擇任一端點為(wei)始端,而另(ling)一端則為(wei)末端。


   ②. 假(jia)想始端(duan)固定,而末端(duan)開(kai)放,并以此判斷(duan)管系(xi)的熱脹方向。


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


   ④. 兩端點有附(fu)加(jia)位(wei)移(yi)時,對于始端,其附(fu)加(jia)位(wei)移(yi)方(fang)向與(yu)管系(xi)的熱脹(zhang)趨勢相(xiang)同時取(qu)“十”,與(yu)管系(xi)位(wei)移(yi)趨勢相(xiang)反(fan)時取(qu)“一”。對于末端,其附(fu)加(jia)位(wei)移(yi)方(fang)向與(yu)管系(xi)的熱脹(zhang)趨勢相(xiang)同時取(qu)“-”,與(yu)管系(xi)的熱脹(zhang)趨勢相(xiang)反(fan)時取(qu)“十”;


 第二種方法(熱脹坐(zuo)標(biao)法)判斷步驟如下。


   ①. 選擇任一端為始(shi)端,另一端則(ze)為末(mo)端。


   ②. 假想始端固定,末端開放,并以始端為原點建立坐標系。


   ③. 從始端(duan)(坐標(biao)(biao)(biao)原點)沿(yan)管系向(xiang)(xiang)末端(duan)行(xing)走(zou),與坐標(biao)(biao)(biao)同(tong)向(xiang)(xiang)時位移(yi)為正(zheng),反(fan)向(xiang)(xiang)時為負,最后分別取各方向(xiang)(xiang)的(de)位移(yi)代數和。該(gai)代數和具有“十”“-”號(hao),“十”號(hao)表示該(gai)方向(xiang)(xiang)的(de)總(zong)位移(yi)方向(xiang)(xiang)與坐標(biao)(biao)(biao)軸同(tong)向(xiang)(xiang),而“一”號(hao)表示該(gai)方向(xiang)(xiang)的(de)總(zong)位移(yi)方向(xiang)(xiang)與坐標(biao)(biao)(biao)軸反(fan)向(xiang)(xiang)。


   ④. 端點有附(fu)加位(wei)(wei)移(yi)時,對于始端,如果其附(fu)加位(wei)(wei)移(yi)方向與(yu)坐標(biao)軸(zhou)同(tong)向則為(wei)“+”,反向則為(wei)“一”;對于末端,如果其附(fu)加位(wei)(wei)移(yi)方向與(yu)坐標(biao)軸(zhou)同(tong)向則為(wei)“十”,反向則為(wei)“-”。


 熱脹趨勢法和(he)熱脹坐(zuo)標法得到的結果是相同的。



工程實(shi)例(li)


  ASME簡單判(pan)斷式(shi)的工程應用


  有一(yi)Φ273mm×8mnm的碳鋼管道,其設計(ji)溫度(du)為250℃,安裝(zhuang)溫度(du)為20℃,線脹系數為at=12.8×10-6℃-1。管道走向如(ru)圖9-5所示,其中A、D為固定點。試計(ji)算(suan)其柔性是否足夠。



雜 2.jpg


 因為A=501.12>208.4,所以該(gai)管道不(bu)能(neng)滿足柔性要求。


聯系方式.jpg