直埋供热管道弹塑性分析由来

一、针对王刚和贺平的书,我针对部分内容,提出我的看法

二、管道柔性检查方法
方法一:

方法二:通过有限元计算二次应力,评估固定点推力和弯矩。

柔性的实现:
增加弯头数量,改变管道路由。或使用补偿器,膨胀节。

再补充的是。他讲柔性设计是管道强度计算的基础,这是不对的。柔性计算是抗疲劳计算,是关系管道寿命的设计计算。

承压,承重是强度计算,防止垮塌和管道爆裂。

失稳和局部屈曲是管道的刚度保证,防止管道失去稳定性。

基本概念不清楚。基础不牢,地动天摇。所以后面混乱和热闹都出来了。

三、关于弹性分析与弹塑性分析
我们先看看北欧,所谓的弹性分析法。实际就是德国为主的流派。他们对完全约束段的热应力控制在0.9*Sy(屈服强度)

后来欧洲推出EN13941,以英国为技术路线的。他们认为完全约束段热应力控制可以突破Sy(屈服强度)

我们看在DN500以下的管道的完全受压应变运行达到0.16%。我们按Q235,100℃下的弹性模量为200000Mpa。这样许用压应力就达到:
e*E=0.16%*200000=320Mpa. 而Q235的屈服应力是235mpa。
这样做小管径的管道可以不考虑补偿,直接进行冷安装了。

欧洲这种进步是基于人们对完全受压破坏有了进一步的发展。也就是为防止失稳,不再保守控制在屈服以下(这样偏保守,但更安全),而是通过棘轮渐进塑性控制和径厚比控制来确保各种管道的受压安全。这样小直径管道允许压应力超过屈服强度,但大口径管道允许压应力仍然会低于屈服强度,除非你增加管道壁厚。

上面就介绍清楚欧洲和北欧对完全压缩段管道应力的控制从弹性控制,到弹塑性控制的变化过程和原因。

无论怎么讲,完全约束段管道的升温受压不是疲劳问题,是失稳和屈曲破坏,是稳定性问题。

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