如何实现预热与不预热管道的混合应力分析,两部分管道最终如何闭合安装?

大口径长直管道路由,不希望添加补偿器(膨胀弯或补偿器),为避免热态OPE膨胀在土壤约束下的挤压作用,不希望增加壁厚,这样最好的安装方法就是采用预热安装。
对于长直管道形成热态挤压,冷态拉伸的作用效果,但由于提高了安装温度,轴力为零的状态为锁定预热安装温度状态。将无补偿冷按照的热态完全挤压作用,改变成热压+冷拉,并且在全温差中,各占一半的作用效果。
预热安装可以极大改进大口径长直热力直埋管道的应力状态,缺点是耗费高,安装复杂,冷态管道受拉,补充开口变得艰难。

一个长输热水管道系统,有些部分是预热安装,有些部分是普通补偿设计安装。如何应用START软件在一个大系统中实现预热与非预热安装混合设计?管道最终如何闭合?
1.设计分析:
我们首先建立一个大的全部预热的整体模型,然后另存为两个文件:
预热安装.ctp
不预热安装.ctp
我们在预热和不预热管道分界点设置认为锚固界限,在预热模型中,删除不预热部分。
在不预热模型中,删除预热安装部分。
这样获得两个模型问题。
不预热模型在一个文件中:

预热模型在一个文件中,并且控制锁定温度为60C:

2.如何实现预热和普通补偿设计的闭合和安装?

从设计角度来看,我们在两个模型预热和非预热交界点做了锚固假设。这样两个分析模型就变成各自独立的分析模型,在两个独立模型都满足设计要求后。
如何来确定安装的闭合方案?
如果安装顺序是先安装自然补偿部分,后预热和其闭合,可以采用一次性补偿器来做安装适配,闭合后,焊死补偿器。
如果是安装了自然补充部分,预热回填,活动段管道会回缩一部分,采用膨胀弯来做闭式结合。

上述两种方法,都避免管到上面设置锚固墩,也避免使用补偿器带来的泄露风险。

根据上面计算,可以看出预热安装和非预热安装,自由端的热态和冷态位移变化巨大。

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