恒力弹簧支吊架管道应力验算方法

1：恒力弹簧支吊架系应力分析

　　管道静力计算的任务是确定在外载（温度、自重等）作用下，管道的变形、应力分布及支撑结构的约束反力等，并以此为基础确定管系的薄弱环节或关键部位，计算评估管系的使用安全性。

3.1 管道应力验算方法

　　为了便于分析和计算弹簧支吊架，根据力学中力的独立性原理，将管道应力分为两种，分别为由管道内压、自重和其它持续外载产生的轴向应力之和（称为一次应力）以及由热胀、冷缩和其它位移受约束而产生的热胀应力范围（称为二次应力）。

　　恒力弹簧支吊架道在工作状态下，由内压、自重和其它持续外载产生的一次应力，不得大于钢材在计算温度下的基本许用应力。

　　бL=pD i 2／(D o 2－D i 2)+0.75iMA／W≤1.0 [σ]t （1）

式中 p ——设计压力，MPa；

　　Do——管道外径，mm；

　　Di ——管道内径，mm；

　　MA——自重和其他持续外载作用在管道横截面上的合成力矩，N·mm；

　　W——管道截面抗弯矩，mm3；

　　[σ]t——钢材在设计温度下的许用应力，MPa；

　　i ——应力增大系数；　

　　бL——由于内压、自重和其他持续外载所产生的轴向应力之和，MPa。

管道由热胀/冷缩和其它位移受约束而产生的热胀应力范围必须满足以下计算式：

　　σE=iMC／W≤f [1.2 [σ]20+0.2 [σ]t+ ( [σ]t－σL) ] （2）

式中[σ]20——管道钢材在20℃时的许用应力，MPa；

　　MC —— 按全补偿值和钢材在20℃时的弹性模量计算的，热胀引起的合成力矩范围，N·mm；

　　σE —— 热胀应力范围，MPa；

　　f —— 应力范围的减小系数。

　　预期电厂在运行年限内，系数f与管道全温度周期性的交变次数N有关。当N≤2500时，f = 1；当N>2500时，f = 4.78N-0.2 。