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- 38 (6) (7) (8) 查看机器设备受力 查看支吊架受力(垂直荷载、水平荷载) 查看弹簧表 3) 反复修改直至计算结果满足标准规范要求(计算结果不满足要求可能存 反复修改直至计算结果满足标准规范要求( 在的问题) 在的问题) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 性不够 (7) (8) 支吊点垂直力过大,可考虑采用弹簧支吊架 弹簧荷载、位移范围选择不当,人为进行调整 一次应力超标,缺少支架 二次应力超标,管道柔性不够或三通需加强 冷态位移过大,缺少支架 热态水平位移过大,缺少固定点或 Π 型 机器设备受力过大,管道柔性不够 固定、限位支架水平受力过大,固定、限位支架位置不当或管道柔 5. 编制计算书,向相关专业提交分析计算结果 编制计算书, 1) 计算书内容 (1) (2) (3) 一次应力校核内容 二次应力校核内容 约束点包括固定点、支吊点、限位导向点和位移点冷态、热态受力 39 (4) (5) (6) (7) 各节点的冷态、热态位移 弹簧支吊架和膨胀节的型号等有关信息 离心泵、压缩机和汽轮机的受力校核结果 经分析**终确定的管道三维立体图,包括支吊架位置、形式、膨胀 节位置等信息 2) 向相关专业提交分析计算结果 (1) (2) (3) 数据 (4) 6. 将往复压缩机管道布置及支架设置提交压缩机制造厂确认 何谓一次应力, 何谓二次应力?分别有哪些荷载产生?这两种应力各有 何谓一次应力, 何谓二次应力?分别有哪些荷载产生? 向配管专业提交管道应力分析计算书,计算书不提供给甲方 向设备专业提交设备需确认的设备受力 如果支撑点、限位点、导向点的荷载较大,应向结构专业提交荷载 何特点? 何特点? 答:一次应力是指由于外加荷载,如压力或重力等的作用产生的应力。
一次应力的特点是:它满足与外加荷载的平衡关系,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***,管道将产生塑性变形而破坏。
二次应力是由于管道变形受到约束而产生的应力,它不直接与外力平衡,二 次应力的特点是具有自限性, 当管道局部屈服和产生小量变形时应力就能降低下 来。
二次应力过大时, 将使管道产生疲劳破坏。
在管道中, 二次应力一般由热胀、 冷缩和端点位移引起。
7. 一般来说,管道上哪些点的应力比较大?为什么? 一般来说,管道上哪些点的应力比较大?为什么? 40 答:一般来说,管道上三通和弯管处的应力比较大。
因为,与直管相比,三 通和弯管处的应力增强系数比较大。
8. 的要求,汽轮机管口受力应满足什么要求? 根据 NEMA SM23 的要求,汽轮机管口受力应满足什么要求? 答:NEMA SM23 对汽轮机管口受力的限制如下: 定义机轴方向为 X 方向,铅垂向上方向为+Y,汽轮机各管口受力必须满足下 列各项要求; (l)作用于任一管口上的合力及合力矩应满足以下要求: 0.9144FR+MR≤26.689De 式中 De――当量直径,mm;当管口公称直径不大于 200 时,De=管口公称直径; 当管口公称直径大于 200 时,De=(管口公称直径+400)/3; FR――单个管口上的合力,当接管采用无约束膨胀节时应包括压力产生的作 用力(凝汽式汽轮机垂直向下出口可不考虑膨胀节内压推力),N; MR――单个管口上的合力矩,N·m。
FR = (Fx2+Fy2+Fz2)1/2 MR = (Mx2+My2+Mz2)1/2 式中 Fx、Fy、Fz――单个管口上 X、Y、Z 方向的作用力,N; Mx、My、Mz――单个管口上 X、Y、Z 方向的力矩,Nm。
(2)进汽口、抽汽口和排汽口上的力和力矩合成到排汽口中心处的合力及合力 矩应满足以下两个条件: 41 1)合力和合力矩应满足以下条件: 0.6096 Fc+MC ≤13.345DC 其中: Fc――进汽口、抽汽口和排汽口的合力,N; Mc――进汽口、抽汽口和排汽口的力与力矩合成到排汽口中心处的合力矩, N·m; Dc――按公称直径计算得到的各管口面积之和的当量直径,mm。
当各管口面积之和折合成圆形的折算直径不大于 230mm 时,Dc =折算直径; 当各管口面积之和折合成圆形的折算直径大于 230mm 时,Dc =(折算直径 +460)/3。
2) FC 和 MC 在 X、Y、Z 三个方向的分力和分力矩应满足以下条件: |Fcx| ≤8.756Dc |Fcy| ≤21.891Dc |Fcz| ≤17.513Dc 式中 Fcx、Fcy、Fcz―― Fc 在 X、Y、Z 方向上的分力,N; Mcx、MCy、Mcz――MC 在 X、Y、Z 方向上的分力矩,N·m。
(3)对于具有向下排汽口的凝汽式汽轮机,其排气口安装元约束膨胀节时,允 许存在由压力引起的附加力(此附加力垂直于排出口法兰面并作用于中心)。
对于 此种汽轮机,在进行(1)、(2)两项校核过程中,计算排汽口上的垂直分力时不包 括压力荷载。
|Fcx| ≤13.345Dc |Fcy| ≤6.672Dc |Fcz| ≤6.672Dc 42 对于具有向下排汽口的凝汽式汽轮机,还应进行如下校核: 同时考虑压力荷载和其它荷载时,如果作用于排汽口的垂直分力不超出排汽 口面积的 0.1069 倍,则认为压力荷载在排汽口引起的作用力是允许的。
力的单 位为 N,面积单位为 mm2。
9. 对高温管道,用较厚的管子代替较薄的管子时,应注意什么问题? 对高温管道,用较厚的管子代替较薄的管子时,应注意什么问题? 答:管子壁厚的增加提高了管道的刚度,增加了管壁截面积和自重,因而必 须对管道的柔性进行分析,以校核固定点、设备管口和各支吊架的载荷,还应校 核弹簧支吊架的型号是否合适。
10. 塔顶部管口的热膨胀量 初位移)应如何确定? 塔顶部管口的热膨胀量(初位移 应如何确定 初位移 应如何确定? 答:塔顶部管口可分三类处理,即封头中心管口、封头斜插管口和上部简体 径向管口,管口的热膨胀量分别按下列方法确定: (1)封头中心管口热膨胀量的计算 封头中心管口只有一个方向的热膨胀,即垂直方向,考虑到从塔固定点至封 头中心管口之间可能存在操作温度和材质的变化,故总膨胀量按下式计算: Y =Llαl(tl-t0)+L2α2 (t2-t0)+……+Liαi(ti- t0) ――(5-1) 式中 Y――塔顶管口总的热膨胀量,cm; Li――塔固定点至封头中心管口之间因温度和材质变化的分段长度,m; Αi――线膨胀系数,由 20℃至 ti℃的每米温升 1℃时的平均线膨胀量, cm/m·℃; 43 Ti――各段的操作温度,℃; To――安装温度,一般取 20℃。
(2)封头斜插管口热膨胀量的计算 封头斜插管口有两个方向的热膨胀,即垂直方向和水平方向的热膨胀,垂直 方向的热膨胀量计算同(5-1)式,水平方向的热膨胀量按下式计算: X = Lαl(t -to) ――(5-2) 式中 X――封头斜插管口水平方向的热膨胀量,cm; L――塔中心线距封头斜插管口法兰密封面中心的水平距离,m; α1――线膨胀系数, 20℃至 t℃的每米温升 1℃时的平均线膨胀量, 由 cm/m·℃; t――塔顶部的操作温度,℃; to――安装温度,一般取 20℃。
(3)上部简体径向管口热膨胀量的计算 上部简体径向管口有两个方向的热膨胀,即垂直方向和水平方向的热膨胀, 垂直方向的热膨胀量计算同式(5-1),水平方向的热膨胀量按下式计算; X = Lαl(t -to) (5-3) 式中 X――上部筒体径向管口水平方向的热膨胀量,cm; L――分馏塔中心线距上部简体径向管口法兰密封面的距离,m; 44 α1――线膨胀系数,由 20℃至 t ℃的每米温升 l℃时的平均线膨胀量, cm/m·℃; t――塔上部的操作温度,℃; t0――安装温度,一般取 20℃。
11. 在管道柔性设计中,计算温度取正常操作温度,是否总是偏于安全? 在管道柔性设计中,计算温度取正常操作温度,是否总是偏于安全? 答:在管道柔性设计中,计算温度取正常操作温度,并非总是偏于安全的。
因为,在进行管道柔性设计时,不仅应考虑、正常操作条件下的温度,还应考虑 开车、停车、除焦、再生等情况。
12. 在石油化工管道设计中可能遇到哪些振动? 在石油化工管道设计中可能遇到哪些振动? 答:在石油化工管道设计中常见的振动有: (1)往复式压缩机及往复泵进出口管道 -----------------------主要业务------------------------------------------------ 企业咨询项目 雨正咨询--我们不是*型的咨询机构,我们只做我们所擅长的,我们致力于把我们所擅长的项目做到*,让能够成为我们客户的企业,用*的成本、**短的时间通过各项许可证项目的评审。
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