基于Abaqus的蒸汽管道应力分析

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（中国特种设备检测研究院，北京１０００１３）
摘要：文中针对某装置高温高压蒸汽管道中出现的应力问题，应用结构有限元分析方法对复杂工
况下的蒸汽管道进行应力分析与计算，结果发现其最大应力值超标。通过分析比对，提出增加支吊架
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅａｉｍｓａｔｓｔｒｅｓｓｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔａｐｐｅａｒｓｉｎｔｈｅｈｉ【ｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｒｅｕｓｔｅａｍｐｉｐｅｌｉｎｅｏｆａｄｅｖｉｃｅ，ｓｔｒｕｃ — ｔｒａｕｌｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎａａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｎａａｌｙｚｅａｎｄｃｌｃａ￣ａｔｅｓｔｒｅｓｓｏｎｃｏｍｐｌｅｘｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔｅａｍｐｉｐｅｌｉｎｅ．ｉｔｗａｓｆ０ｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｖｌｕａｅｅｘｃｅｅｄｅｄｓｔｎｄａａｒｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｎａａｌｙｓｉｓｎｄａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅｓｕａｒｅｓｏｆａｄｄｉｎｇｔｈｅｈｎｇａｅｒｗｅｒｅｐｍ￣ｓｄ，ｔｏｈｕｓｈｅｌｐｉｎｇｔｏｌｏｗｅｒｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｎｔｈｅｓｔｅａｍｐｉｐｅｌｉｎｅ，ｔｈｕｓｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｏｖｅｒｓｔｒｅｓｓｆａｉｌｕｒｅｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅａｍｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｓｔｒｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓ；ｈａｎｇｅｒ
０引言
应力分析过程是—个系统的过程，其需要在管体模型的基础上，再添加相应的约束条件和载荷，最终提交给计算
在装置输送蒸汽类压力管道中，一方面受到外界
环境的影响，管体易受到腐蚀或者变形影响，因而会影响蒸汽管道的安全运行；另一方面，在管道运行过程中，由于受到操作工况（高温高压）的影响，并且管线长期处于高温高压状态，结构上布局不合理，会使管体发生疲劳损伤，增大管线发生失效可能性＿１］。因此．应对高温高压蒸汽管道进行应力分析，并且定期
２０１７焦
第２期
管道技术５设各
ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔ
２０１７Ｎｏ．２
基于Ａｂａｑｕｓ的蒸汽管道应力分析
曹水亮，石秀山
监测管线应力的大小，防止管道发生失效事故。
机进行数值求解。有限元应力分析过程女ＩＥＩ图１所示。
对弹性区域离散化单元分析建立单元方程
进行单元集成，在节点上加外载荷力
本文介绍某装置高温高压蒸汽管道常见的应力分析方法，并对该管道当前状态下进行应力分析，提出改进方法，降低蒸汽管道所承受的应力，以达到降
的改进方法，从而降低蒸汽管道所承受的应力，有效防止管道出现过应力失效。
关键词：蒸汽管道；应力分析；支吊架中图分类号：ＴＫ２文献标识码：Ａ文章编号：１００４ — ９６１４（２０１７）０２ — ０００７－０３
低事故风险、减少损失的目的。
１应力Baidu Nhomakorabea析方法
引入位移边界条件并求鹅
ＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｔｅａｍＰｉｐｅｌｉｎｅＢａｓｅｄｏｎＡｂａｑｕｓ
ＣＡＯＳｈｕｉ－ｌｉａｎｇ，ＳＨＩＸｉｕ — ｓｈａｎ
（ＣｈｉｎａＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１３，Ｃｈｉｎａ）