城镇供热直埋热水管道应力验算方法VIP免费

城镇供热直埋热水管道应力验算方法1一般规定1.1管道的应力验算应采用应力分类法，并应符合下列规定：1一次应力的当量应力不应大于钢材的许用应力；2一次应力和二次应力的当量应力变化范围不应大于3倍钢材的许用应力；3局部应力集中部位的一次应力、二次应力和峰值应力的当量应力变化幅度不应大于3倍钢材的许用应力。1.2进行管道应力计算时，计算参数应按下列规定取值：1计算压力应取管道设计压力；2工作循环最高温度应取供热管网设计供水温度；3工作循环最低温度，对于全年运行的管道应取30℃，对于只在采暖期运行的管道应取10℃；4计算安装温度应取安装时的最低温度；5计算应力变化范围范围时，计算温差应采用工作循环最高温度与工作循环最低温度之差；6计算轴向力时，计算温差应采用工作循环最高温度与计算安装温度之差。1.3保温管与土壤之间的单位长度摩擦力应按下式计算：1K0FDcvGDc2g（5.1.3-1）42K01sin（5.1.3-2）式中：F——单位长度摩擦力（N/m）；——摩擦系数；Dc——外护管外径（m）；v——管道中心线处土壤应力（Pa）；；G——包括介质在内的保温管单位长度自重（N/m），可取1800kg/m3；——土壤密度（kg/m3）；g——重力加速度（m/s2）K0——土壤静压力系数；），砂土可取30°。——回填土内摩擦角（°1.4土壤应力应按下列公式计算：1当管道中心线位于地下水位以上时的土壤应力：vgH（5.1.4-1）式中：v——管道中心线处土壤应力（Pa），可取1800kg/m3；——土壤密度（kg/m3）；g——重力加速度（m/s2）；H——管道中心线覆土深度（m）2当管道中心线位于地下水位以下时的土壤应力：vgHwswgHHw（5.1.4-2）式中：sw——地下水位线以下的土壤有效密度（kg/m3），可取1000kg/m3；Hw——地下水位线深度（m）。1.5保温管与土壤间的摩擦系数应根据回填条件确定，可按表5.1.5采用。表5.1.5保温管外壳与土壤间的摩擦系数摩擦系数回填料最大摩擦系数μmax中砂粉质粘土或砂质粉土0.400.40最小摩擦系数μmin0.200.155.1.6管道径向位移时，土壤横向压缩反力系数宜根据当地土壤情况实测数据确定，当无实测数据时，可按下列规定确定：1管道水平位移时，可按1×106N/m3～10×106N/m3取值；2管道水平位移，对于粉质粘土、砂质粉土，回填密实度为90％～95％时，可按3×106N/m3～4×106N/m3取值；3管道竖向向下位移时，可按5×106N/m3～100×106N/m3取值。1.7钢材的许用应力应根据钢材有关特性，取下列两式中的较小值：b（5.1.7-1）3s式中：[]——钢材的许用应力（MPa）；b——钢材的抗拉强度最小值（MPa）。1.5（5.1.7-2）s——钢材的屈服极限最小值（MPa）。2管壁厚度计算2.1工作管的最小壁厚应按下式计算：mPdDo（5.2.1）22YPd式中：m——工作管最小壁厚（m）；Pd——管道计算压力（MPa）；Do——工作管外径（m）；[]——钢材的许用应力（MPa）；——许用应力修正系数，无缝钢管取1.0，螺旋焊缝钢管可取0.9；Y——温度修正系数，可取0.4。2.2工作管的公称壁厚应按下式确定：mB（5.2.2）式中：——工作管公称壁厚（m）；m——工作管最小壁厚（m）；。B——管道壁厚负偏差附加值（m）2.3管道壁厚负偏差附加值，应根据管道产品技术条件的规定选用。或按下列方法确定：1钢管壁厚负偏差附加值可按下式计算：Bm（5.2.3）式中：B——管道壁厚负偏差附加值（m）；m——工作管最小壁厚（m）；——管道壁厚负偏差系数，可按表5.2.3选取。表5.2.3管道壁厚负偏差系数管道壁厚偏差（%）管道壁厚负偏差系数00.050-50.053-80.087-90.099-100.111-110.124-12.50.143-150.1762当焊接钢管产品技术条件中未提供壁厚允许负偏差值时，壁厚负偏差附加值可采用钢板厚度的负偏差值，但壁厚负偏差附加值不得小于0.5mm。3直管段应力验算3.1工作管的屈服温差应按下列公式计算：Ty1ns1t（5.3.1-1）Et式中：Ty——工作管屈服温差（℃）；PdDi（5.3.1-2）2——钢材的线膨胀系数[m/(m﹒℃)]；；E...