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蒸汽管道直管段支吊架载荷的反推

文章来源:admin 更新时间:2013-12-27 10:45:44

借助对主蒸汽管的联合蠕变测量结果,可以在不增加监督设备和额外工作量的情况下实现对支吊架载荷的监督,方法简便易行。
  基于多维蠕变的理论建立起主蒸汽管系外载荷与蠕变应变之间的关系,而可达到这一目的。主蒸汽管运行时的一次应力主要由承受蒸汽内压力及持续外载的作用而产生。如不考虑热胀应力则主蒸汽管直管段的三维应力为:

            (5)
式中 σθPσrPσZP——分别为直管在承受内压下的周向应力、径向应力和轴向应力,MPa;
   σθWσZW——分别为直管在承受持续外载弯矩时的周向应力和轴向应力,MPa;
   σZbW——直管承受持续外载轴向荷载时的轴向应力,MPa。
  将直管段各应力分量表达式(5)代入式(3),可得直管段等效应力σe为:
     (6)
  支吊架在主蒸汽管道上设置联合蠕变测点可以测出主蒸汽管道外壁的周向蠕变速率 θ和轴向蠕变应变速率 Z。由式(2)可得到径向蠕变应变速率 r
r=-( θZ
  在三向蠕变应变速率已知的情况下由式(3)中的第3式可得到等效蠕变应变速率 e
                (7)
支吊架将(6)式中的应力值分别取直管外壁处的应力值,由式(7)及式(4)、并取μ=0.5可得:
       (8)

式中 M——管道所受的外载弯矩,N.m;
   W——管子截面抗弯矩,cm2
   P——管子内压MPa;
   σZbW——直管所受的轴向应力,MPa;
   β——管子外内径之比,β=DW/Dn
   kn——与温度及材料有关的系数。
  式(8)可求出直管所受的外载弯矩,其取值的符号(+、-)由支吊架的布置所决定

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