热力管道设计中的应力分析
热力管道设计中的应力分析
热力管道设计中的应力分析本文对热力管道应力分析的重要性进行了简要阐述，并在此基础上，提出了热力管道应力分析的一般模式以及对管道应力分析中可能遇到的问题进行了归纳，并对解决这些问题的方法进行了相关讨论。
标签：热力管道;应力分析;荷载1 引言随着火力发电机组容量的增大，主蒸汽管道、再热蒸汽管道、主给水管道等热力管道的设计参数不断提高，管径及壁厚也随之加大，管道应力分析也受到越来越多的重视，有些投资方对设计单位的应力计算提出明确要求。
热力管道的应力，主要是由管道承受的内压、外部荷载、偶然荷载以及热膨胀等因素引起的，管道在这些荷载作用下的应力状态十分复杂。
进行应力分析与计算，是研究管道在各种荷载作用下产生的力、力矩和应力，从而判断管道的安全性，进而满足所连接的设备对管道推力（矩）的限定，同时使管道设计尽可能经济合理。
管道应力分析是热力发电厂管道工程设计的基础，对整个工程而言，通过应力分析可以优化配管、合理布置管道支吊架，以使弹簧、补偿器等管道配件方面的投资及土建投资更加合理化。
2 管道应力分析一般而言，热力管道管系多为三维空间走向，由一条或多条主管及数条支管组成，有些管系甚至会含有一个或多个环行结构。
在进行应力分析之前需根据管道走向建立管道应力分析的三维立体图，从而确定应力分析的结构参数。
2.1管系荷载的确定管系所承受的荷载大致可以分为四类：（1）压力及温度荷载：热力管道可能在几种不同的压力和温度条件下运行，在计算时应根据实际情况确定最不利的一组压力和温度条件，以便计算管道在最危险工况下的能否满足条件。
（2）持续外载：包括管道基本载荷（管子及其附件的重量、管内介质重量、管外保温的重量等）、支吊架的反力、以及其它集中和均布的持续外载。
（3）热胀及端点附加位移：管道由安装状态过渡到运行状态，由于管内介质的温度变化，热胀冷缩使管道发生形变;与设备相连接的管道，由于设备的温度变化而出现端点附加位移，从而对管道产生约束，使管道发生形变。
管道应力分析及柔性设计
补偿。
参考文献 ［１］于咏梅．压力管道柔性设计及金属波纹管膨胀节的选用［Ｊ］．
２．２．１
管道的承重
管道设计中支吊架的基本作用在于承受管道 的自重和外载，避免产生过量挠度，控制管系的一 次应力在许用范围内。一次应力的大小是衡量管 系能否安全运行的标准之一。若一次应力过大， 管系可能会受到破坏。由管道的内压和外载产生 的一次应力的大小和作用与在管系上的荷载及管 道和其配件的截面有关。装置的规模确定后，便
Ｆ
５０％总荷载，而应按１００％支吊架总荷载计算。 另外，在垂直管道上的主要承载刚性吊架附近设 置适当的限位支吊架可避免发生刚性吊架拉杆扭 转现象，以保证该刚吊的安全承载。随着机组容 量的增大，主要管道的长立管上刚性吊架往往要 承受很大的荷载。 （２）限位支吊架的设置 随着机组容量增大、参数提高，主要管道的直 径和管壁都相应增加，管道对设备的推力和力矩 明显增大。而大容量高温高压机组对允许推力和 力矩的限定是比较严格的，超过了允许范围可能 引起汽机振动或设备变形甚至损坏。另外，由于 机组容量的增大，参数的提高，各主要管道的流速 也有所提高，加上管道长度也有增加，如果全部采 用弹性支吊架，管道有可能发生振动。运行时间 长，弹簧质量的下降，还可能造成整个管系的下 沉，影响管道的安全运行。 限位支吊架设置原则有３个方面：①在设备 接口附近的管道上合理地装设限位支吊架，可以 减少管道对设备的推力和力矩，甚至改变推力的 方向。限位支吊架主要对离它近的端点影响较 大，要减少某端点的推力，就应当在该端点的附近 装设限位支吊架。当汽机纵向布置时，主蒸汽、再 热热段、再热冷段管道对汽机的推力主要以ｙ向 为主，应在汽机中心线与管道相交处设置ｌ，向限 位（即通常的刚吊）或在设备接口附近设限位支 架。②在管系适当的地方装设限位支吊架，就能 改变管道的固有频率，使其远离外界干扰引起的 强制振动频率，减小振动。这是一种控制管道振 动措施中最简单和最经济的措施。③在管系适当 位置加设限位支吊架，特别是在垂直管段上加设 刚性吊架后可增加管道稳定性，防止管道下沉。 ３结束语 综上所述，管道应力分析及柔性设计在管道 设计中的作用是很重要的。 （１）对于静力分析而言，管道支吊架设置主 要有两个目的。一是承受管系的自重和外载，避 免产生过量挠度，控制管系的一次应力在许用范 围之内；二是用来使管系适应位移的需要，调整和 改善管系的应力分布状态，以控制管系二次应力 和综合应力不超过允许界限，使管系的端点推力 在许用范围之内，从而保护设备，特别是那些敏感
浅析热力管道设计中的应力
浅析热力管道设计中的应力摘要：热力管道设计的重要基础就是做好管道应力分析，确保在管道设计中，做好管道强度以及安全性分析，同时控制好管道成本。
热力管道应力主要的来源就是在热力供输过程中，管道内部存在的压力会导致管道存在应力，而且外部荷载力也会使得管道出现应力，所以把握好热力管道应力，对保障管道质量具有重要作用。
关键词：热力管道；设计；应力分析前言：做好管道应力分析工作，可以确保在热力管道设计中，做好管道优化工作，而且设计单位对管道应力也十分重视，有效做好管道应力分析，不仅可以在热力管道设计中，确保设计达到标准，同时可以提高设备生产的安全性，减少资金成本支出。
在热力容器设计过程中，需要以相关规范与标准为基础，对和在理需要进行科学性计算，对压力容器与压力管道安全问题以及设备柔度进行全面控制，一旦在设计中存在问题，那么在实际应用中就会出现严重的危险事故，所以在热力管道设计中，必须要对管道应力进行全面分析。
1管道应力分析1.1管系荷载的确定热力管道管系所承受的荷载力大致来源于四个方面。
1）压力以及温度荷载。
在热力系统开启后，热力管道在运行的过程中，就会受到不同程度的压力以及温度影响，为此，在进行设计的过程中，则需要根据实际情况，对压力以及温度的最低影响值进行计算，确保管道能够接受最大荷载，以此保障热力供输安全。
2）持续外载。
其中主要包含了热力管道自身荷载，附属零部件荷载重力、管道内介质重力以及保温材料重力等。
3）热胀及端点附加位移。
热力系统在启动后，管道在处于运行状态时，管道内部介质温度会发生变化，会导致管道出现形变问题，在与管道之间连接时，由于设备温度发生变化，会使得其中端点出现附加位移的情况，从而会导致管道发生形变问题。
4）偶然荷载。
其中主要以自然灾害荷载为主，还包含了管道安全阀门等，该荷载属于自然荷载，会不定时的发生，一般情况下，不会对其进行综合考虑。
2.2荷载工况在热力管道设计过程中，设计人员需要结合热力管道一般运行情况，考虑设备安装以及设备运行工况问题。
(热能工程专业论文)直埋敷设供热管道应力分析与受力计算
哈尔滨Ｊ下程大学硕士学位论文
口＝１．２ｘ１０～ｍ／ｍ－℃，供水温度疋＝１３０℃，回水温度瓦＝８０℃，管道安装温度瓦＝５℃，管内介质工作压力Ｐ＝１．６ＭＰａ．外径见＝７２０ｍｍ，内径见＝７００ｍｍ。
１．管道内压应力
分析管道内压力产生的应力时，假设管道的内压作用在管道内没有压力损失，即管道内的内压力作用是定值。
数值分析时的模型可以简化为平面圆环的应力分析问题。
又因为管道是轴对称的，为了方便分析不同管径的内压应力可以取管道的１／４作为几何模型（见图２．６），单元模型采用结构实体单元ｐｌａｎｅ４２，网格为Ｑｕａｄ４ｎｏｄｅ。
图２－６管道的几何模型图
ＡＮＳＹＳ分析命令流如下：
，ＰＲＥＰ７
ＥＴ，ｌ，ＰＩ，ＡＮＥ４２
ｈｄｍＭＰ，１．０
ＭＰＤＡＴＡ，ＥＸ，ｌ，，２ｅ１１
ＭＰＤＡＴＡ，ＰＲＸＹ，ｌ一０３
ＣＹＬ４，０，０，０．３５，０，０．３６，９０
图２－７内压应力等效变形图
图２－８内压应力等效应力图
应力分析结果：见图２．７内压应力等效变形图，图２．８内压应力等效应
图２－９径向应力分布图
图２－１１周向应力分布图。
管道应力及热力管道培训讲义
管道应力及热力管道培训讲义主要讲以下几项主要内容：应力的概念、应力分析的目的、应力分析的方法、柔性设计、热伸长的计算、补偿方法、常用的补偿器、常用支架的种类、常用管托的种类、推力计算一、管道机械（管道应力）1．应力材料单位面积上受到的力。
2．一次应力由于外载（包括内压、管道自重、保温材料、雪荷载）的作用所产生的应力。
特点：随外加荷载的增加而增加，且无自限性，当其值超过材料的屈服极限时，管道将产生塑性变形而破坏，(一般情况下一次应力超标是由于缺少管架或管架布置不当引起)。
3．二次应力（温度应力、热应力）是由于管道温度升高、管道变形受到约束而产生的应力，称为二次应力。
它由管道热胀冷缩、端点位移等引起。
（假如管道一端固定，另一端自由则不产生应力）。
二次应力的特点是：具有自限性，当管道局部变形或产生小量变形时，就能降低下来。
二次应力过大时，将使管道产生疲劳破坏。
二次应力产生的破坏，是管系在冷热状态下的反复交变应力作用下出现反复塑性变形，并因塑性应变的反复累计而引起疲劳破坏。
因此，对二次应力的限定采用许用应力范围植和限定交变循环次数加以控制。
管道应力分析分为静力分析和动力分析静力分析包括：①压力荷载和持续外载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏。
②管道热胀冷缩以及端点附加位移荷载作用下的二次应力计算——防止疲劳破坏。
③管道对设备作用力的计算——防止作用力太大，保证设备正常运行。
④管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据。
⑤管道上法兰的受力计算——防止法兰泄漏。
⑥管道位移计算——防止管道碰撞和支吊点位移过大，或管道掉至支架下面。
动力分析包括：①管道自振频率分析——防止管道系统共振。
②管道强迫振动分析——控制管道振动及应力。
③往复式压缩机气柱频率分析——防止气柱共振。
④往复式压缩机压力脉动分析——控制压力脉动值。
二、应力分析的方法，常用的有三种1、目测法：目测人具有相当的水平和工程经验。
2、公式法：（图表法）常用的手册有“简明动力管道手册”“热力管道”“化工管路设计手册” 等3．计算机计算法：目前国际通用的管道应力分析软件为美国COADE公司编制CAESAII。
管道的热应力计算
6、4、4波纹补偿器
横向型补偿器可吸收横向(径向)位移,主要有大 拉杆横向型、铰链横向型与万向铰链型
角向型可吸收角向位移,主要有单向角向型与 万向角向型
另外:单侧与双侧补偿;压力平衡型与压力不平 衡型;矩形与圆形
图6-7 轴向波纹补偿器使用情况 1-固定支架;2-波纹补偿器
轴向
6、4、4波纹补偿器
算方型补偿器得弹性力,确定对固定支架产生 得水平推力得大小; ⑷对方型补偿器进行应力验算。
6、4、1方型补偿器
6、4、1、1减刚系数:弯管刚度降低得系数
K h 1.65
弯管尺 寸系数
(当h≤1)
h
R
rp2
K 1 12h2 (当h＞ 1) 10 12h2
rp
Dw
2
6、4、1、2方型补偿器值得确定方法
⑴额定许用应力 。它取决于管材得强度特性,它 就是应力验算中最基本得一个许用应力值。常用钢 管额定许用应力见表6-2
⑵许用外载综合应力 w 。在热力管道强度计算中, 如只考虑外部荷载引起得综合应力,则不应大于规 定得许用外载综合应力值 。w
w 0.87
1.2
zs
2
zs
PDw s C 2s C
主要包括得应力有:
– ⑴由于管道内得流体压力(简称内压力)作用所产生 得应力;
– ⑵管道在外部荷载作用下所产生得应力。 – ⑶供热管道由于热胀与冷缩所产生得应力。
应力验算:计算供热管道在各种负荷得作用下所产生
得应力,校核其就是否超过管材得许用应力
许用应力分类:
许用应力分为:额定许用应力 [;外] 载许用综合应 力 ;许w 用合成应力 与许h 用补偿弯曲应力 等。 bw
管道的热应力计算
关于热力管道布置与应力计算思考分析
根据弯头的扭曲半径和材料扭曲模量，考虑管道 承受的压力和温度，计算径和材料剪切模量，考虑管道 承受的压力和温度，计算出弯头的剪切应力。
管道三通应力计算
主管与支管应力传递分析
01
根据三通的结构特点和应力传递原理，分析主管和支管之间的
应力传递关系。
• 管道布置：考虑到城市中心区域的实际情况，采用地下敷设的方式进行热力管 道的布置。同时，为减少对城市交通的影响，选择在道路两侧的人行道下方进 行布置。
• 应力计算：在管道布置过程中，需要进行严格的应力计算。考虑到管道内介质 的压力、温度以及管道的自重等因素，对管道的应力进行详细计算，并采取相 应的措施进行补偿和固定。
应力计算
在管道布置过程中，需要进行严格的应力计算。 考虑到管道内介质的压力、温度以及管道的自重 等因素，对管道的应力进行详细计算，并采取相 应的措施进行补偿和固定。
管道布置
考虑到化工厂的实际需求，采用地下敷设的方式 进行热力管道的布置。同时，为避免对周边环境 的影响，选择在人行道下方进行布置。
思考分析
应力计算
通过应力计算，可以确定管道在 不同工况下的应力分布情况，从 而进行合理的应力分配与控制。
材料选择与设计
材料的选择和设计也会影响到应 力的分配和控制。例如，选择具 有较高屈服强度的材料可以降低 管道的变形和应力。
热膨胀与应力控制
热膨胀现象
热膨胀是热力管道中普遍存在的现象。当管道温度升高时，管道 将发生膨胀，从而产生热膨胀应力。
热膨胀应力控制
为了降低热膨胀应力对管道的影响，需要合理设计管道伸缩装置 ，并考虑支撑和固定方式的选择。
热补偿措施
为了更好地控制热膨胀应力，可以采取一些热补偿措施，如利用 波形管、伸缩节等装置来吸收管道的热变形。
管道设计中的应力分析和处理技巧
管道设计中的应力分析和处理技巧刘进辉摘要从管道应力产生的原理和处理方法出发，明确的阐述了应力处理的原则。
分步叙述了管道的补偿、管道柔性分析方法的选择，图解简化计算、判断式、计算机分析中的一些技巧和方法。
主题词应力补偿管道上的应力一般分为一次应力、二次应力和峰值应力。
一次应力是指由管道所受外力荷载引起的正应力和剪应力。
二次应力是由于管道变形受约束所产生的正应力和剪应力。
峰值应力是管件的局部结构不连续，有应力集中，或有局部热应力，附加到一次应力和二次应力的总合。
一次应力和峰值应力在确定的管道和管道环境中是不会变化的，这里我想主要谈谈管道的二次应力。
由定义可知，二次应力是由于管道变形受阻而产生的，它不直接与外力相平衡，而是由管道各部分变形来适应的。
在热胀推力的作用下，管道局部屈服而产生少量塑性变形时，就会使推力不在增加，塑性变形不在发展，即有自限性。
对于塑性良好的材料，一次伸缩即使产生较大的变形也不会破坏。
只有塑性变形在多次交变的情况下，才会引起管道的疲劳破坏。
当热力管道启动时，热力由内壁向外壁传递，内外壁管道有温差，管道温度不均匀，而产生温度应力，一般计算中不考虑。
不同材料的管道和管件焊接时，由于膨胀系数和弹性模量不同，当温度升高时，相连处存在热应力。
此应力也属二次应力。
一、管道的补偿在诸多因素中，温度的变化对管道应力的影响最大，而温度升高，又会降低管道的许用应力，只有当管道在工作状态下的应力小于许用应力，管道才是安全的。
那么我们怎样才能解决管道由于各种界环境变化而形变带来的二次应力呢？简单的说就是“膨胀多少，补偿多少”！。
管道在热胀或冷紧时不受阻，或在安全应力内受阻是我们补偿的最终目的。
首先我们来明确几个重要参数：右图是一“L”型管道，A、B分别为管道的两个固定点，L1+L2=L是管道的长度，U是两个固定点间的距离，Δ是管道的膨胀量。
这里需要对Δ详细说明一下，它是管道的线性膨胀量和管道位移的矢量加和。
热力管道设计中的应力分析
热力管道设计中的应力分析摘要：在对热力管道的工程方案设计中，进行分析时要充分考虑管线中的应力变化，在对应力分析的过程中对可能存在的问题加以总结，最后给出了有关在热力管线工程设计中相应的处理对策，并对具体的对策进行了讨论与剖析。
关键词：热力管线；应力分析；压力引言热力管线工程设计中，主要的应力范围包括管线的内部和外面以及由于压力变化所导致的膨胀等，因此在热力管线工程设计中应力是相对地较为繁琐繁杂的，而在对应力分析进行参数测算时也需要充分考虑管线所遭受的不同外界环境产生的应力的影响，及其对热力管线的正常使用所产生的限定影响。
1管道应力分析在热管设计中，一般都会有很多分支结构，有些分支结构是由很多环形结构构成的，一般都是按照三维方向来设计的，所以在热管的应力分析中，首先要考虑到热管内部的走向，然后再根据三维设计来计算。
1.1管系荷载的确定管系所承担的荷载一般可分成四种：（1）第一类的热力管线工程设计中管网本身所承担的荷载与工作温度，热力管线在工作中所承担的压力与工作温度荷载是不同的，通过热力管线的参数测算后确定最不利的一组加以处理，避免以后由于上述问题妨碍了热力管线的正常工作[1]。
（2）第二类是管系的承载力，它的内容包括：管内承受的基本载荷，管自身的自重，管中的外力和内力，以及其它的载荷。
（3）第三类是管线内的温度应力膨胀和端点位置变化，热管线在架设和运营过程中受到管道的高温变化，从而使管线内热胀冷缩变化，由于在热力管线内受到高温荷载的状态下，管线边界和设备终端会因为高温的改变而产生偏移，所以需要对热力管线端点位置变化加以控制。
（4）第四类情况就是热管线设计中要避免产生偶然性负荷，当然还有由于气候因素，地质条件等各种因素的共同影响而对管线所形成的冲击力，但是这种负荷的产生一般都是偶然性的，而且概率也不会很大，所以一般情况下以上的这些问题都不会因为同时存在而对热力管线产生危害。
1.2荷载工况在计算热力管道的参数时，既要考虑到设备的安装和工作状况，又要在管道的安装中首先要考虑到在常温下进行。
关于热力管道布置与应力计算思考分析
关于热力管道布置与应力计算思考分析摘要：热力管道布置的任务是根据系统图和规程规范布置管道，并保证管道系统具有足够的稳定性和柔性，防止由于热膨胀、管道自重、地震、风载和水锤或管道自身支吊架受限而发生下列情况：应力过大或金属疲劳而引起管道破坏；管道的推力或力矩过大，而使与管道连接的设备产生过大的应力或变形，影响设备正常运行；管道振动过大；管系运行一段时间后整体下沉等。
因主蒸汽管道、主给水管道设计在热力管道布置与应力计算分析中比起其它汽水管道来更具有代表性，因此本文主要以这两种管道的设计来进行论述，以供参考。
关键词：管道布置；支吊架设置；应力计算；受力分析1管道布置热力管道的布置除应满足相应的规程规范的要求外，还应尽量考虑管道的自然补偿能力。
其主要原则是：调整管道的走向，以增强整个管道的柔性；利用弹簧支吊架放松约束；改变接口设备布置等。
对于复杂管道可用固定点将其划分成几个形状较为简单的管段，如L形、π形、Z形等管段。
确定管道固定点位置时，应使两固定点之间的管段能够自然补偿或者通过补偿器补偿。
1.1管道的荷载管道荷载包括：重力荷载，包括管道自重、保温重、介质重、积雪重等；压力荷载，包括内压力和外压力；位移荷载，包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移等。
1.2管道端点的附加位移在管道柔性设计中，除考虑管道本身的热胀冷缩外，还应考虑管道端点的附加位移；设备热胀冷缩时对连接管道施加的附加位移；不和主管一起分析的支管，应将分支点处主管的位移作为支管端点的附加位移。
1.3管道支吊架间距对于水平连续敷设并承受均布载荷（指管道自重、介质重、隔热材料重、积雪重之和）的管道，分别根据刚度条件和强度条件计算其最大允许间距，取两者之间的最小值作为支吊架允许最大间距。
对于90°弯管的两端支吊架展开最大间距取支吊架允许间距的0.7倍。
管道支吊架间距的确定，实际上就是管系承重支吊架的位置和数量的确定。
1.4管道支吊架的型式管道支吊架的作用是：承受管道的重量荷载；阻止管道发生非预期方向的位移；控制管道的振动、摆动或冲击。
应力分析在管道设计过程中的优化及指导
应力分析在管道设计过程中的优化及指导摘要：电力建设是我国整体经济建设中非常重要的组成部分，一直以来发挥着非常重要的作用，随着超超临界技术的发展，设计过程中往往存在着极端的温度及压力变化，用于输送这些介质的管道通常为压力管道。
压力管道由于通常传输这类极端温度及压力的介质，其安全与否对机组运行的安全性尤为重要。
关键词：应力分析；管道设计过程；优化及指导引言我国整体经济建设的快速发展离不开各行业的支持，其中工业建设的贡献尤为突出。
管道应力分析是指通过科学计算对管道进行力学分析，以确保管道能够满足与其相连的设备的安全应用需求。
设计人员在管道设计过程中需要全面考虑管道应力状态，进而保证其能够满足安全运行需求，绝不能主观臆断，同时还应当注重设计的高效化与合理性。
1管道应力分析方法与范围管道应力分析前，需要编制相应的分析规定，明确分析重点。
了解把握管道应力分析轴测图和相关数据，应用CAESARII应力分析软件进行分析，构建模型，之后再分析其合理性，最终得出结果，科学调整管道模型，以保证应力校核评定过程顺利。
在此基础上，编制计算书，将计算结果提交给配管专业。
一般而言，与荷载敏感的转动设备或者与应力敏感的设备相连的管线、管道应当进行重点应力分析，其中与荷载敏感的转动设备相连的管线主要包括下述几种：(1)连接泵进出口的管线。
(2)连接往复泵、压缩机的管线。
(3)公称直径大于等于DN100的转动设备管道。
与应力敏感的设备相连的管道包括下述几种：(1)连接加热器的管道。
(2)连接主辅机设备的管道等。
2管道优化设计1.管道走向的优化，在进行管道的设计时，需要考虑诸方面因素，如管道尺寸的大小、位置的分配、走向优化、以及支架的位置及其形式。
对于一些极端工况下的管道如四大管道、LNG管道等，受制于配管经验，有时会考虑的不够周到合理，导致管道的应力超出许用应力范围。
对于这类问题，通过借助CAESARII对相关管道进行应力计算，即可对应力超标部分的管道进行调整和优化。
供热管道的应力计算
三、应力分类
1.一次应力 其特点是无自限性，始终随内压力或外载增 加而增大。当超过某一限度时，将使管道变形增加直至破 坏。内压力或外载力产生的应力属一次应力。 2.二次应力 由于变形受约束或结构各部分间变形协调而 引起的应力。主要特征是部分材料产生小变形或进入屈服 后，变形协调即得到满足，变形不再继续发展，应力不再 增加，即它具有自限性。管道由热胀、冷缩和其它位移作 用产生的应力认为属二次应力。 3.峰值应力 由结构形状的局部突变而引起的局部应力集 中。其基本特征是不引起任何显著变形，但它是材料疲劳 破坏的主要原因。
2.管道内压力作用在环形端面上产生的推力
管道内压力作用在波纹管环面上产生的推力Ph， 可近似按下式计算: Ph=P.A N (14-13) 式中 P-管道内压力，Pa； ’ ． ． A-有效面积，m2，近似以波纹半波高为直径计算出的 圆面积，同样可从产品样本中查出。 为使轴向波纹管补偿器严格地按管线轴线热胀或 冷缩，补偿器应靠近一个固定支座(架)设置，并设置 导向支座。导向支座宜采用整体箍住管子的型式，以 控制横向位移。
（2）弹性力的计算方法
“弹性中心法”对方型补偿器进行应力验算时的弹性力：
Pty=0 E-管道钢材20℃时的弹性模数，N／m2； I-管道断面的惯性矩，m4； · Ixo-折算管段对x0轴的线惯性矩，m3. 弹性中心坐标（x0 y0） X0=0, y0=(l2+2R)(l2+l3+3.14RKr)/Lzh
二、活动支座间距的确定
在确保安全运行前提下，应尽可能扩大动支座的间距，
以节约供热管线的投资费用。允许间距按强度条件和刚度 条件两中情况考虑
一次应力，二次应力，偶然应力和失效准则
⼀次应⼒，⼆次应⼒，偶然应⼒和失效准则1.在图中讲了，重量和压⼒导致的⼀次应⼒⽤热态许⽤应⼒来控制。
温度引发的弯头和三通处⼆次应⼒⽤安定性条件来控制，即三倍许⽤应⼒3*Sh。
2.我们来看⼀个热⼒直埋管道，⼤家都知道管道有锚固段，有活动段，我们看看每个部分的具体失效形式。
导致国内CJJ规范对直管应⼒评定错误采⽤安定性3*Sh，是规范编制⼈误认为完全约束段的应⼒是温度引发的，温度引发的就是⼆次应⼒，⼆次应⼒就可以⽤安定性条件来判断。
这是错误的，这地⽅的应⼒不是疲劳交变应⼒，管道仅仅处于热态受压，冷态基本⾃由。
管道完全受压的破坏是失稳，不是疲劳。
欧洲EN13941和俄罗斯GOST55596,以及美国的油⽓规范都是这么样做的。
管道的失效有三种：⼀次失效（管道承压问题--》爆裂，承重问题---》垮塌），⼆次失效（弯头和三通的疲劳破坏），刚度丧失（稳定性失效）。
埋地管道这三种失效都有，⽽架空管道既有⼀次和⼆次失效。
导致规范编制⼈出现这样错误，是对国外规范不了解或了解不透彻，对结构失效的三种形式不清楚，以遇到温度就归为⼆次应⼒，⼀旦是⼆次应⼒就是疲劳安定性问题。
补充前⾯的讲解。
⼀次应⼒往往控制在许⽤应⼒范围内，及弹性设计。
⼆次应⼒，交变应⼒，运⾏升温⾸次过屈服，后来的冷热交变在3*Sh内，⽤弹塑性设计安定性原理来控制。
管道受压失稳，要通过临界许⽤压应⼒来控制，埋地管道失稳由于管径的变化，有整体失稳控制和局部失稳控制两个部分。
我们切记，完全约束部分是失稳破坏，不是疲劳破坏。
这是整个国内埋地热⼒管道设计规范和很多⼈的误区。
管道能否做⽆补偿冷安装，不是什么神秘，也不是弹塑性安定性来⽀持的。
是你的温差和你的径厚⽐，埋深决定的。
理论上讲都可以做⽆补偿，但问题在于，你的活动段，折⾓处，三通处，截断阀怎么处理。
变换装置中高温管道的应力分析及设计
前 插
后插 ７ ：西安 永华 集 团有限公 司
后插 ８ ：北京三仁宝业科技 发 展 有限公 司 后 插 ９ 宁波 乐惠食品设备 制造有 限公 司 ：
后 插 ｌ ： 大连 顶金 通 用设 备 制造 股 份 有 Ｏ
限公 司
前 插 １ ： 江 苏 武进 不锈 钢 管厂 集 团有 限 ３
２ 变换装 置高温管道设计探讨
２１ 变换装置管道特点 ． 变 换装 置 中变换气 工艺管 道 的操作 温度普 遍在 ２ ０℃以上 ，有 的管道 的操作 温度在 ５ ０℃左右 。随 ０ ０ 着装置规模 的扩大和降低成本的要求 ，变换气管道 的 操作压力也在 ４ ａ ．ＭＰ 左右 ，管道直径普遍在 Ｄ ５ ０ ０ Ｎ ０ 以上 ，管道 壁厚也 在 ２ 以上 ，管道 的刚度较 大， ０ｍｍ
柔性不好 。
管道 应力 分析也 越来 越受 到设计 单位 和投 资方 的重
视 ，尤其在一些外 资投 资项 目和国家重点工程 中，都
明确要求设计单位提供管道应力分析计算书 】 。管道
应力分析是管道设计 的基础 ，它研究管道在各种荷载 作用下产生的力 、力矩和应力，对管道 的安全性进行 评价 ，使设计 的管道尽可能经济合理 ］ 。通过对 已经 布置 的管道进行应力计算 ，求 出管系的最大应力点和
２ ｆ １ ７ 。 ０． ５ ４ ： ９８
岳进才 ． 压力管 道技术 ［ ． 版 ． 京 ：中国石化 出版社 ， Ｍ］２ 北
２ ０ ： ６ —６ ． ０ ９ ２ ４ ２ ５
唐永 进 ． 力管 道应 力分 析 【 ． 京 ：中国石 化 出版社 ， 压 Ｍ］ 北
ＨＧ Ｔ２ ６ ５５ １ ９ ， ／ ０ ４ ． ９ ８ 化工装 置管 道机械设 计技 术规定 ［］ — Ｓ．
《供热工程》供热管道的应力计算与作用力计算
安定性分析方法
该理论进行应力分类，温度应力的强度条件为不出现循环塑 性变形的安定性条件
反映了钢材塑性变形和破坏的关系，充分利用了钢材的潜力 对于运行温度在85～150oC 的直埋管道，直管段一般可不设 置补偿器，也不预热
当固定支座设置在两个不同管径间的不平衡轴向力：
Pch PF1 F2
N
当固定支座设置计 对在波算有纹截管面堵补积板偿，的器对端，于头F套为筒、波补或纹偿有管器补弯，偿F器为的以有套效筒面补积偿，
管以及阀门的管器 近段外 似，套 以管 波内的 纹压内 半产径 波生为 高的直 为径 直轴计 径向算 计力的算：圆出面的积圆Pn面积PF
管道中因温度变化产生热胀变形，热胀变形不能完全释放， 产生了较大的轴向力和轴向应力，属于二次应力 如果二次应力超过了极限状态，管道只会产生有限的塑性交 形，但会造成钢管内部结构一定程度的损伤；循环往复的塑 性变形会使管道发生破损
15.3.2 直埋热水管道的荷载
土壤轴向摩擦力
轴向摩擦力的计算
F 管道g单位土H长土壤度壤密轴摩度D2向擦管，k 摩系顶kDg擦数覆／k力，土管m，与深道3N管度保/道，m护N保m层/护的m层外材径质，和m回填土类型有关
15.3.2 直埋热水管道的荷载
温度
管道工作循环最高温度(T1)取用室外供暖计算温度下的热网 计算供水温度
管道工作循环最低温度(T2)，对于全年运行的管网取30oC ； 对于只在供暖期运行的管网，取10 oC
计算安装温度(T0)，对于冷安装取安装时当地可能出现的最 低温度；对于预热安装取预热温度
L
L1
直埋热水管道应力分析
直埋热水管道应力分析【摘要】：本文笔者根据多年实际工作经验，结合具体工作业绩，对直埋管道应力进行系统规范性分析，特别是大管径，高温度，高压力城镇一次直埋热水管网应力进行简要阐述，仅供业内同仁参考。
【关键词】：直埋热水供热管网；大管径；高温度；高压力；应力分析一、直埋管道应力概述及分类热力管道的应力，主要是由于管道承受内压力和外部荷载以及热胀或冷缩等多种原因引起的，管道在这些荷载作用下的应力状态是复杂的，直埋热水供热管道的安全性主要取决于管道的应力的大小。
由于管道的敷设条件及运行状态共同决定了荷载的大小，所以在直埋热水热力管道设计中需要清楚的根据各项外部条件及内部条件共同对应力进行分析计算。
按照应力分类，管道承受内压和持续外载（包括自重和支吊架反力等）作用下产生的应力，属于一次应力。
一次应力是非自限性的，超过一定限度，将使管道整体变形直至破坏。
因此，必须为不发生材料屈服而留有适当的富裕度，以防止过度的塑形变形而导致管道破坏，其验算采用弹性分析或极限分析。
管道由于热胀、冷缩等变形受约束而产生的应力（即热胀当量应力或称热胀应力范围，属于二次应力）它的特征是有自限性，二次应力产生的破坏，是在反复交变应力作用下引起的疲劳破坏。
对于二次应力的限定，是采用许用应力范围和控制一定的交变循环次数，对于采用塑性良好的热水热力管道，当材料超过屈服极限时，产生小量的塑性变形，变形协调得到满足，变形就不会再继续发展，二次应力的验算采用安定性分析。
峰值应力是指管道或者附件（如三通等）由于局部结构不连续或局部热应力集中。
特点是不引起显著的变形，但导致疲劳裂纹或脆性破坏，应力验算应采用疲劳分析的方法。
计算时对出现峰值应力的三通、弯头等应力集中处采用简化公式计入应力增大系数，用满足疲劳次数的许用应力范围进行验算，在稳定的运行工况下，峰值应力对管道的破坏带来的影响很大，这个需要重点预防。
需要重点说的是土壤对直埋热水管道的应力影响。
第 章 供热管道的应力计算
第十五章 供热管道的应力计算
§15-2 管壁厚度及活动支座间距的确定
式中
3
Lmax =0.19
100Et Ii0 q
q——管道单位长度计算载荷，N/m，q=管材重+保温重+附加重； Et——在计算温度下钢材弹性模量，MPa ； I——管道截面二次距，cm4 ； io——管道放水坡度, io≥0.002。
a ——考虑腐蚀、磨损和机械强度要求的附加厚度, mm;
——许用应力的修正系数。
第十五章 供热管道的应力计算
§15-2 管壁厚度及活动支座间距的确定
取用哪种公式计算与所选管子的生产工艺有关。对于无缝
钢管，当采用热轧生产控制外径时，可按外径公式确定最小壁厚；
当采用锻制生产或挤压生产控制内径时，可按内径公式确定最小
壁厚。对于有纵缝焊接钢管和螺旋焊缝钢管，亦按管子外径公式
确定最小壁厚。
第十五章 供热管道的应力计算
§15-2 管壁厚度及活动支座间距的确定
直管计算壁厚Sc应按下列方法确定:
式中
c———直管壁厚负偏差的附加值, mm；
如已知管壁厚度，进行应力验算时，由内压力产生的折算应力不得大 于钢材在设计温度下的许用应力，即:
一 方形补偿器
方形补偿器是应用很普遍的供热管道补偿器。进行管道的强度计算时， 通常需要确定：
1．方形补偿器所补偿的伸长量 2．选择方形补偿器的形式和几何尺寸； 3．根据方形补偿器的几何尺寸和热伸长量，进行应力验算。 验算最不利断面上的应力不超过规定的许用应力范围，并计算方形 补偿器的弹性力，从而确定对固定支座产生的水平推力的大小。
eq t
第十五章 供热管道的应力计算
§15-2 管壁厚度及活动支座间距的确定
大口径热力管道Z形管的应力分析
分布位置 ； 箍筋方式 。纵 向受力钢筋在主体部分 和边缘构 件 部分 的分布不 同 同样 会影 响到 整个 构件 的 内部应 力 分 布 ， 对于轴 向力 的作用 可 能没 什 么太大 影 响， 因为梁 仍 是 主要 作用在异 形柱的 主体 部分 ， 是 对于水 平 方 向的作 用却 是 但 有着 一定 的影 响 的。所 以 ， 合理 的钢 筋分 布必然 可 以改善
度在 ２０ 以下时 ， 的弹性模 量和强 度变化不 大 ， ５℃ 钢 进而 可
ｚ形管道在结构 中的应用变得逐渐广泛起来 ， 主要是 它
由直管 和弯头构成 。ｚ 管不但担 当运输作用 ， 可以作为 形 还
补偿器 ， 来舒缓 由于轴 向力 过 大过 于膨胀 而无 处 释放 的变
形， 能够较 为有效 补偿 大 口ຫໍສະໝຸດ 管道 的 由于热胀 冷 缩而 产生
ｚ形管输送 的气 体逐步升温过程 的数值模 拟分 析 ， 知 ｚ形管道 的管 口以及弯 头处 的最大 应力 明显 高 于其 直管 得 处 ， ０Ｃ 道所 受到的最大应力和最大变形要 明显高于常温 ２ ％ 的最大 应力 和最大变形 。 一４ ￣管 ０
【 关键 词 】 ｚ形管 ； 最大应力 ； 最大变形
多 加考虑的一个重 要 因素 ， 何把 有 限的 资源 能够 合 理 的 如
安 排配置 ， 这也是经济效 益的更有效 的体现 。
形柱截面也不是 唯 一 的 ， 于我 们 的第二 组模 型 中 的两个 对
模型 ， 一个 都箍筋方式便 是 比较 常用 的配置方式 ， 第 第二 种
方式则是根 据该 Ｔ形 柱 的 受 力分 析后 设 计 的一 种 配 置 方
一
［ ］ 王文 ， ３ 苏军 ． 钢筋混凝土 Ｔ 柱边节 点非线性有 限元分析 ［ ］ 形 Ｊ
热力管道受力计算与应力验算
热力管道受力计算与应力验算1一般规定1．1直埋敷设预制保温管道的应力验算采用应力分类法。
1．2本章适用于整体式预制保温直埋热水管道；同时，钢制内管材质应具有明显的屈服极限。
1．3直埋敷设预制保温管道在进行受力计算与应力验算时，供热介质参数和安装温度应符合下列规定：1热水管网供、回水管道的计算压力应采用循环水泵最高出口压力加上循环水泵与管道最低点地形高差产生的静水压力。
2管道工作循环最高温度，应采用室外采暖计算温度下的热网计算供水温度；管道工作循环最低温度，对于全年运行的管网应采用30℃，对于只在采暖期运行的管网应采用10℃。
3计算安装温度取安装时当地的最低温度。
1．4单位长度直埋敷设预制保温管的外壳与土壤之间的摩擦力，应按下式计算：cc D D H F ⋅+=)2/(πρμ(1．4)式中F ——轴线方向每米管道的摩擦力(N ／m)； H ——管顶覆土深度(m)；当H>1．5m 时，H 取1．5m 。
1．5保温管外壳与土壤之间的摩擦系数，应根据外壳材质和回填料的不同分别确定。
对于高密度聚乙烯或玻璃钢的保温外壳与土壤间的摩擦系数，可按表1．5采用。
1．6管道径向位移时，土壤横向压缩反力系数C 宜根据当地土壤情况实测或按经验确定。
管道水平位移时，C 值宜取1×106～10×106N ／m 。
；对于粉质粘土、砂质粉土回填密实度为90％～95％时，C 值可取3×106～4×106N ／m3。
管道竖向向下位移时，C 值变化范围为5×106～100×106N ／m3。
1．7直埋供热管道钢材的基本许用应力，应根据钢材有关特性，取下列两式中的较小值：[σ]=σb/3(1．7—1) [σ]=σb/1.5(1．7—2)常用钢材的基本许用应力[σ]、弹性模量E 和线膨胀系数a 值应符合本规程附录B 的规定。
1．8直埋预制保温管的应力验算，应符合下列规定：l 管道在内压、持续外载作用下的一次应力的当量应力，不应大于钢材在计算温度下的基本许用应力[σ]。
火电厂热力管道二次应力优化分析
火电厂热力管道二次应力优化分析近年来，随着我国经济的飞速发展，火电厂建设越来越完善。
在火电厂对热力管道设计中进行分析时要考虑管道中的应力，在对二次应力分析的过程中对可能出现的问题进行总结，提出了有关热力管道设计中相应的解决措施，并对相应的措施进行了探讨和分析。
标签：火电厂，热力管道，二次应力，优化火电厂热力管道应力分析是管道布置过程中不可缺少的一个环节，其主要工作是验算管道在内压、自重和其他外载作用下所产生的一次应力和在热胀、冷缩及位移受约束时所产生的二次应力，判断计算管道的安全性、经济性、合理性，以及管道对设备产生的推力和力矩应在设备所能安全承受的范围内。
因此，管道应力分析不仅仅是简单计算一下管道的应力，它是一個扩展的概念。
一、热力管道应力分析（一）热力管道实际承受荷载的确定温度荷载就是热力管道在投入运行中会受到不同类型压力以及温度的影响，在具体工程建设中需要对影响最大的因素进行分析，便于工程建设中管道能够在各类施工状态下满足技术要求。
持续外载主要与管道实际承受荷载、吊架反力相关，大多呈现出集中化或是分散式的持续外载。
管道从实际安装到投入运行的这段时间内，管道内部介质会因为内部和外部温度的变化影响，通过热胀冷缩基本原理使管道发生具体形变。
目前与设备相互连接的管道，由于自身温度的变化会导致各个端点发生不同程度位移，使管道实际应用中产生较多约束力，从而使管道整体结构发生形变。
偶然荷载主要是来源于外界环境的冲击荷载，比如地震荷载、自然天气荷载等。
此类荷载没有固定规律可循，大多都是在偶尔环境下发生的，但是不会出现同时发生的情况。
（二）荷载实际工况概述火电厂热力管道在工程中的应力分析，在大多数常见情况下，热力管道应力计算需要对管道实际运行以及安装过程承受的荷载进行分析。
安装工况就是管道在外部环境、内压以及外界温度的影响下对管道受力情况的整体影响。
荷载运行工况就是在一般运行条件下，工程中热力管道在内压以及各项温度环境下的荷载工况。
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比的方法。 3.3 支吊架失重
失重是应力分析中可能遇到的异常现象，是在吊零前提下 协调支吊架跨距不同的自重弯矩造成的，当水平管道跨距不匀 时，容易出现失重，通常采用调整支吊架跨距或对支吊架给定 荷重来消除失重现象，即对失重点或其附近的支吊点给定荷重 后再进行管系应力分析。
４ 结束语
本文讨论了热力管道应力分析的一般模式以及应力分析 计算中可能遇到的问题与对策；应力计算的重点在于保证各种 输入的正确性以确保输出的正确合理。如果输入边界条件等参 数存在错误，将会对输出结果造成很大的影响。因此，在进行应 力分析计算时务必仔细核对输入模型的正确性。总之，应力分 析是热力管道设计工作的重点，对管道设计具有重要意义。
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因此，在仅需对速度控制而对启动性能及力矩调节要求不 是很荷刻的糖厂刮刀离心机上，数字式交流调速系统的优势是 数字式直流调速系统所不能比拟的。
参考文献 [1]苏氏集团上悬式离心机 XG- 1500AT 使用说明书. [2]陈 维 钧 , 许 斯 欣 等 . 蔗 糖 结 晶 与 成 糖 [M]. 北 京 : 中 国 轻 工 业 出 版 社 , 2001.
对设备接口的推力或推力距超出允许值，将会对设备造成 破坏，严重时会影响机组运行，设计计算时出现这种情况可试 用以下几个方法处理：
（1）对于垂直方向的推力过大时，可调整端点相邻支吊架 的荷重（给定该支吊架荷重）来改变推力。
（2）对于水平方向的推力过大时，可以在离开端点一定距 离后，装设响应的限位支架来隔离推力。
可能遇到的问题进行了归纳，并对解决这些问题的方法进行了讨论。
【关键词】 热力管道；应力分析；荷载
【中图分类号】 TM621 【文献标识码】 A
【文章编号】 1003- 2673(2009)07－57－02
１ 引言
随着火力发电机组容量的增大，主蒸汽管道、再热蒸汽管 道、主给水管道等热力管道的设计参数不断提高，管径及壁厚 也随之加大，管道应力分析也受到越来越多的重视，有些投资 方对设计单位的应力计算提出明确要求。热力管道的应力，主 要是由管道承受的内压、外部荷载、偶然荷载以及热膨胀等因 素引起的，管道在这些荷载作用下的应力状态十分复杂。进行 应力分析与计算，是研究管道在各种荷载作用下产生的力、力 矩和应力，从而判断管道的安全性,且满足所连接的设备对管 道推力（矩）的限定，同时使管道设计尽可能经济合理。管道应 力分析是热力发电厂管道工程设计的基础，对整个工程而言， 通过应力分析可以优化配管、合理布置管道支吊架，以使土建 投资及弹簧、补偿器等管道配件方面的投资更加合理化。
２ 管道应力分析
一般而言，热力管道管系多为三维空间走向，由一条或多 条主管及数条支管组成，有些管系甚至会含有一个或多个环行 结构。在进行应力分析之前需根据管道走向建立管道应力分析 的三维立体图，确定应力分析的结构参数。 2.1 管系荷载的确定
管系所承受的荷载大致可以分为四类： （1）压力及温度荷载：热力管道可能在几种不同的压力和温 度条件下运行，在计算时应根据实际情况确定最不利的一组压力 和温度条件，以便计算管道在最危险工况下的能否满足条件。 （2）持续外载: 包括管道基本载荷（管子及其附件的重量、 管内介质重量、管外保温的重量等）、支吊架的反力、以及其它 集中和均布的持续外载。 （3）热胀及端点附加位移: 管道由安装状态过渡到运行状 态, 由于管内介质的温度变化,热胀冷缩使管道发生形变；与设 备相连接的管道, 由于设备的温度变化而出现端点附加位移, 从而对管道产生约束，使管道发生形变。 （4）偶然荷载：包括风雪荷载、地震荷载、流体冲击以及安 全阀动作等而产生的冲击荷载。这些载荷都是偶然发生的临时 性荷载, 而且不会同时发生，在一般静力分析中，可不考虑这些 荷载。 2.2 荷载工况
（3）对于作用力距过大时，应分析力距方向及变形方向， 用产生力距（或变形）的限位装置来减小力距。
（4）对于同一个力（或力距）分量的冷热两种状态的代数差 值超过设备对冷状态和热状态的允许推力（距）值之和时，一般 为管道的柔性不够，可以考虑改变管系布置，增加管道的柔性。
（5）调整冷、热态力（力距）的比值时，可以试用改变冷紧
上述条件确定以后就可以对管系进行初算，并根据初算结 果进行调整。通过查看一次应力、二次应力的计算结果，冷态、 热态位移，设备接口受力，支吊架受力（垂直荷载、水平荷载）， 弹簧表等以确定结果是否满足计算要求并根据结果进行调整。
３ 解决管道应力问题的常用方法
对管道进行应力分析时，往往会出现计算不能满足要求的
（上接第 42 页）
防止过热外，还要重视换向器和电刷的日常精心保养工作。 （1）保持换向器表面清洁，定期吹扫、清擦，不能使用任何
液体溶剂，包括工业酒精，防止这些溶剂造成换向器表面、云母 等材料的烧蚀。
（2）若换向器表面出现轻微条纹或凹槽，要采取研磨或抛 光方式处理后用干净绸布擦拭表面，以利于形成和保护氧化膜。
参考文献 [1]唐永近.压力管道应力分析[M].北京:中国石化出版社,2003. [2]赵艳梅,张文格等.压力管道应力分析的一般途径与可靠性讨论[J].压 力容器,2001,(4). [3]林友新,窦洪,肖志前.火力发电厂汽水管道应力验算与应用[J].广东 电力,2005（5）. [4]DL/ T 5054—1996,火力发电厂汽水管道设计技术规定[S].
一般情况下，管道应力计算主要考虑安装和运行两种工 况。安装工况是指管道在常温下，考虑内压、持续外载条件下管 道的受力情况；运行工况是指管道在运行条件下考虑内压、自 重及运行温度情况下的荷载工况。 2.3 计算软件的选择
由于计算机的不断普及，国际上出现了一批管道应力分析 专用的计算机程序。其中一些程序经过不断升级和完善，软件 的功能和使用的方便程度都达到了相当高的水平，已成为国际 公认和通行的管道应力分析软件。国内也出现了一些自行编制 的管道应力分析程序，这些程序往往针对性和目的性较强，效 率较高但功能比较单一，与国外软件相比还有一定差距，算不 上真正商业化的软件。目前,使用较多的管道应力分析软件有: 美国 COADE 公司的 Caesar II、美国 AEC Croup 公司的 CAD pipe，美国 AAA 公司的 Triflex 等。其中 Caesar II 软件是进行 管道静力分析和动力分析的专用程序,功能比较齐全,可考虑管 道的非线性约束,如管道与支架间的摩擦力、限位支架的间隙 等,通过计算可得出设备管口受力、管架受力、管道一和二次应 力、法兰受力、弹簧规格(如有弹簧支架) 、管道各节点位移以及 管道振动频率等。 2.4 边界条件及约束处理
2009 年 7 月 第 7 期（总第 128 期）
广西轻工业
GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY
机械与电气
热力管道设计中的应力分析
袁立方
（广西电力工业勘察设计研究院，广西 南宁 530023）
【摘 要】 在指出对热力管道进行应力分析重要性的基础上，提出了热力管道应力分析的一般模式以及对管道应力分析中
施加的边界条件和约束对管道的计算至关重要，其作用与 影响有时远远大于压力载荷, 因而必须仔细考虑现场参数，力求 给出的边界条件和约束与现场情况一致。一般热力管道的管系 中有多种形式的约束: 滑动支架、导向支架和固定支架等。计算 模型中对上述支架对管道的约束可分别进行简化。滑动支架约 束处受约束的方向（与管道轴线垂直的方向）位移定为零，不受 约束的方向 （轴向）位移自由, 另外三个转角自由；固定支架约 束处, 三个方向位移均限定为零，另外三个转角也限定为零。 2.5 管道初算与调整
【作者简介】袁立方（1980－），男，河南驻马店人，助理工程师，工学硕士，从事热力发电厂设计工作。
57
时候，就需要采取一些措施加以解决。 3.1 应力结果不满足
通过查看应力计算的结果，我们可以看出确定是一次应力 还是二次应力不能满足要求。管道在持续荷载和偶然荷载作用 下的应力属于一次应力的范畴；如果一次应力不合格，可以通 过减小支吊架的间距来调整。管道在热胀冷缩及端点受到约束 时产生的应力属于二次应力的范畴；如果二次应力不合格，只 能改变支吊架的类型或是重新布置管系。 3.2 对设备接口的推力（距）超载
（3）经常检查电刷的磨损情况，保持电刷与换向器接触良 好，注意观察电刷火花的级别，及时更换磨损过度的电刷。
只有坚持不懈的日常精心维护与保养工作，才能保持直流 电机的使用性能，减少故障率，延长使用寿命。 6.2 电控柜部分
这两种型号刮刀离心机的电控柜维护与保养方法相同，主 要有以下几点：
（1）经常清扫电控柜灰尘，保持电气各部分的清洁。（2）电 控室要保持良好的通风散热状况，防止过热，保持室内干燥。 （3）经常检查和拧紧接线端子，保持电气良好的绝缘性能，防止 工作失灵。（4）检查各接触器触头的烧蚀情况，对烧蚀较轻的， 可用砂布给予打磨，使其接触面平整；严重的，要予以更换，防止 事故发生。（5）检查各继电器的工作是否正常，对有异常的，要 及时更换。（6）日常操作中，经常注意机器各执行器件的相互正 确位置，运行程序和参数是否正常。运行中突然停电后再开车
时，要对各运行数据重新检查核对，如程序和数据出错或偏离， 应及时进行更正和调整，并经空车试运行后再投入使用。
７ 总结
综上所述，数字式交流调速刮刀离心机 XG- 1500AT 比数 字式直流调速刮刀离心机 XG- 1500AT- Z 具有以下优点：
（1）数字式交流调速刮刀离心机 XG- 1500AT 分离能力 高，分离过程迅速，分离效果好。（2）数字式交流调速刮刀离心 机 XG- 1500AT 工作周期短，生产能力大。（3）数字式交流调 速刮刀离心机 XG- 1500AT 功效高，节能效果显著。（4）数字 式交流调速刮刀离心机 XG- 1500AT 维护与保养比较方便和 简单。