一、ASME簡單判斷(duan)式


  ASME簡(jian)單(dan)(dan)判斷法(fa)(fa)是由美(mei)國ASMEB31.1標準給出(chu)的(de)(de)(de)一種快速(su)確定管(guan)系熱膨脹補(bu)償(chang)是否滿(man)足要求的(de)(de)(de)簡(jian)便(bian)方法(fa)(fa),在工(gong)程設(she)計(ji)(ji)中(zhong)得到了廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)。但是,該方法(fa)(fa)僅是一個判斷式,它并(bing)不能計(ji)(ji)算出(chu)管(guan)系中(zhong)的(de)(de)(de)應力、邊界反力和位移等數值,只進(jin)行簡(jian)單(dan)(dan)的(de)(de)(de)判斷。它的(de)(de)(de)判斷結果是粗略的(de)(de)(de),也(ye)是比較保守的(de)(de)(de),因此對貴(gui)重(zhong)的(de)(de)(de)管(guan)道(dao)(如合金鋼(gang)、不銹鋼(gang)、特(te)殊耐(nai)熱鋼(gang)、超低溫用(yong)(yong)鋼(gang)管(guan)道(dao)等)不宜用(yong)(yong)它進(jin)行最終分析。


  具(ju)有同(tong)一直徑、同(tong)一壁厚、無分支(zhi)管(guan)(guan)、兩端(duan)固定、中間無支(zhi)承(cheng)約束的(de)(de)(de)非劇(ju)毒(du)管(guan)(guan)道(dao)(dao)若不存在下列情況則可以按(an)ASME簡單判(pan)斷(duan)式[式(9-1)]進行判(pan)斷(duan):存在劇(ju)烈冷熱循環變化的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao);大直徑薄壁管(guan)(guan);不等腿的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)展開(kai)長度(du)大于端(duan)點連線長度(du)2.5倍的(de)(de)(de)U形管(guan)(guan)道(dao)(dao);不在端(duan)點連線方向上(shang)的(de)(de)(de)端(duan)點附加位移占(zhan)總位移量的(de)(de)(de)大部分;近似(si)直線的(de)(de)(de)鋸齒(chi)形狀的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)(dao)。


式 1.jpg


      U-固定(ding)點之間的連(lian)線長(chang)度,m;


      δ-作用于管(guan)道的總熱(re)位移(yi)荷載,mm,由管(guan)端(duan)處管(guan)道自由熱(re)脹冷(leng)縮(suo)位移(yi)以及設備熱(re)脹冷(leng)縮(suo)位移(yi)疊加構成(cheng),前者(zhe)在熱(re)脹條件下取(qu)正值,在冷(leng)縮(suo)條件下取(qu)負值,后(hou)者(zhe)以造成(cheng)端(duan)點相向移(yi)動取(qu)正值,相背移(yi)動取(qu)負值。



二、ASME簡(jian)單判(pan)斷(duan)式不適用(yong)的管道


  ①. 在(zai)劇(ju)烈循環條件下運(yun)行,有疲勞危險的管道。


  ②. 大(da)直徑(jing)薄壁管(guan)道(管(guan)件應力(li)增強系數i≥5)。


  ③. 與端(duan)點連線(xian)不在同一方(fang)向的端(duan)點附加(jia)位移(yi)量占(zhan)總位移(yi)量大部分(fen)的管道。


  ④. L/U>2.5的不等腿U形彎管(guan)管(guan)道,或近似直線的鋸齒狀管(guan)道。



三、簡單判斷式(shi)的(de)求解(jie)步驟


  在進行(xing)(xing)ASME簡單判斷(duan)式(shi)的求解時(shi),一(yi)(yi)般情況(kuang)下(xia)并不困難,只需要將(jiang)式(shi)中各(ge)參數按各(ge)自的定義求出(chu)并代入(ru)公(gong)式(shi)計(ji)(ji)算即(ji)可。但當管(guan)系兩端(duan)(duan)點有附加位(wei)移(yi)時(shi),一(yi)(yi)些設計(ji)(ji)人員往往將(jiang)端(duan)(duan)點位(wei)移(yi)的正、負(fu)號搞錯而導致計(ji)(ji)算錯誤(wu)。為此,特將(jiang)端(duan)(duan)點位(wei)移(yi)的正、負(fu)號判斷(duan)方法進行(xing)(xing)介紹。端(duan)(duan)點位(wei)移(yi)的正、負(fu)號可按以下(xia)兩種方法確定。


  第(di)一種方法(熱(re)脹(zhang)趨勢法)判斷(duan)步驟(zou)如下(xia)。


   ①. 選(xuan)擇任(ren)一(yi)端點為始端,而另一(yi)端則為末(mo)端。


   ②. 假想(xiang)始(shi)端固(gu)定,而末端開放,并以此判斷管(guan)系的熱脹方向。


   ③. 管系中(zhong)各(ge)(ge)管段的(de)熱脹(zhang)(zhang)量 Δl=ΔTt 同一方(fang)向(xiang)的(de)管道(dao)熱脹(zhang)(zhang)量為(wei)各(ge)(ge)管段熱脹(zhang)(zhang)量的(de)代數和,并判斷末端在(zai)該方(fang)向(xiang)上(shang)的(de)位移趨(qu)勢(shi)。


   ④. 兩端(duan)點有附加位移(yi)(yi)時,對于始端(duan),其(qi)附加位移(yi)(yi)方(fang)向(xiang)與(yu)管(guan)系的熱脹(zhang)趨(qu)勢(shi)相同(tong)時取(qu)“十(shi)”,與(yu)管(guan)系位移(yi)(yi)趨(qu)勢(shi)相反時取(qu)“一”。對于末端(duan),其(qi)附加位移(yi)(yi)方(fang)向(xiang)與(yu)管(guan)系的熱脹(zhang)趨(qu)勢(shi)相同(tong)時取(qu)“-”,與(yu)管(guan)系的熱脹(zhang)趨(qu)勢(shi)相反時取(qu)“十(shi)”;


 第二(er)種方法(熱脹坐標法)判(pan)斷步驟如下。


   ①. 選擇任一端(duan)為(wei)始端(duan),另一端(duan)則為(wei)末端(duan)。


   ②. 假想始端(duan)固(gu)定,末端(duan)開放,并以始端(duan)為原點建立坐標(biao)系。


   ③. 從(cong)始端(duan)(坐(zuo)標(biao)原(yuan)點(dian))沿管系向(xiang)(xiang)(xiang)末端(duan)行走,與(yu)坐(zuo)標(biao)同(tong)向(xiang)(xiang)(xiang)時(shi)位(wei)移(yi)為正,反向(xiang)(xiang)(xiang)時(shi)為負(fu),最后分(fen)別(bie)取各方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)的位(wei)移(yi)代數(shu)和(he)(he)。該代數(shu)和(he)(he)具有“十”“-”號,“十”號表(biao)示(shi)該方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)的總位(wei)移(yi)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)坐(zuo)標(biao)軸同(tong)向(xiang)(xiang)(xiang),而“一”號表(biao)示(shi)該方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)的總位(wei)移(yi)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)坐(zuo)標(biao)軸反向(xiang)(xiang)(xiang)。


   ④. 端(duan)點有(you)附加位(wei)移(yi)時,對于(yu)始端(duan),如果(guo)其附加位(wei)移(yi)方向(xiang)與(yu)坐(zuo)(zuo)標軸同(tong)向(xiang)則為“+”,反向(xiang)則為“一”;對于(yu)末端(duan),如果(guo)其附加位(wei)移(yi)方向(xiang)與(yu)坐(zuo)(zuo)標軸同(tong)向(xiang)則為“十”,反向(xiang)則為“-”。


 熱(re)脹(zhang)趨勢法(fa)和熱(re)脹(zhang)坐標(biao)法(fa)得到的結(jie)果是相(xiang)同的。



工程實例


  ASME簡單判斷式的工程應用(yong)


  有(you)一Φ273mm×8mnm的(de)碳(tan)鋼管(guan)道,其設計溫度為250℃,安裝溫度為20℃,線脹系(xi)數為at=12.8×10-6℃-1。管(guan)道走(zou)向如(ru)圖9-5所(suo)示,其中A、D為固定點。試計算其柔性是否(fou)足夠。



雜 2.jpg


 因為A=501.12>208.4,所以該管道(dao)不能滿(man)足柔性要(yao)求。


聯系方式.jpg