中电投乌苏热电厂一期2×330MW机组工程空冷系统基本设计排汽管道整体应力分析02009.08版本日期编写校核审核会签批准备注北京龙源冷却技术有限公司2009年8月目录1设计依据.....................................................................12材料数据.....................................................................13计算分析工具.................................................................14计算模型的建立...............................................................24.1有限元模型.........................................................24.2边界条件...........................................................44.3荷载...............................................................54.3.1死荷载.........................................................54.3.2活荷载.........................................................54.3.3组合荷载.......................................................95计算结果.......................................................................95.1工况1（g-p-t-seisx）：应力云图...................................105.2工况2（g-p-t-seisnx）：应力云图..................................115.3工况3（g-p-t-seisz）：应力云图...................................125.4工况4（g-p-t-seisnz）：应力云图..................................145.5工况5（g-p-t-windx）：应力云图....................................155.6工况6（g-p-t-windnx）：应力云图..................................165.7工况7（g-p-t-windz）：应力云图...................................175.8工况8（g-p-t-windnz）：应力云图..................................186应力评定.....................................................................197管道对排汽装置的推力及力矩...................................................201设计依据本报告依据乌苏热电厂空冷系统总布置对空冷系统的排汽管道装置进行静力学分析，验证该装置在17种工作情况下是否都能满足刚度、强度以及排气装置出口处的允许推力要求。分析过程中用到的规范及标准如下：《国电榆次热电厂2×330MW空冷供热机组直接空冷系统EPC总承包技术协议》；《钢制压力容器——分析设计标准》JB4732-95；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；《构筑物抗震设计规范》GB50191-93；《碳素结构钢》GB/T700-1988；《火力发电厂汽水管道设计技术规定》DL/T5054-1996；ASMEB31[1]-2005。2材料数据排汽管道的材料为碳钢Q235B，材料特性值如下：密度：=7’850kg/m3弹性模量：E=2e11Pa热膨胀系数：=1.17×1051/K屈服强度：F=235MPa极限抗拉强度：u=375MPa伸长率：u=24%。3计算分析工具本次分析采用大型有限元分析软件MSC.PatranV2007R1进行几何建模、网格划分、定义边界条件、世家载荷并后处理，使用MSC.NASTRANV2007R1软件作为有限元分析求解器。4计算模型的建立4.1有限元模型由于排汽管道的结构主要是由板件焊接而成，故采用二维的壳单元比三维实体单元更合适建立该有限元模型。为了计算的精确，主体采用精度较高的四边形单元，另外还在四边形单元不适用的部分区域采用三角形单元过渡，从而保证整个模型的网格质量。整个模型共划分为40917个节点，41369个单元。排汽管道的几何模型与有限元模型如下图1和图2所示。模型所在坐标系：Z轴水平向右、Y轴竖直向上、X轴负向指向排汽装置。模型总质量为656t。图1排气管道的几何模型采用壳单元，划分网格后单元模型如下列图示。图2排气管道整体有限元模型考虑腐蚀余量及制造误差，计算管壁厚小于管道壁厚1.0~2.5mm，因为管道内介质主要为水和蒸汽，腐蚀相对较小，所以本报告计算过程中涉及到的计算厚度均比管道厚度小1，为了补偿由此减轻的重量，管材密度修改为8660kg/m3。管壁计算厚度如下表：管径[mm]壁厚[mm]计算壁厚[mm]DN58321615DN42321615DN26241211膨胀节采用单元、质量单元和约束模拟，通过耦合自由...
