复杂管道应力分析中的支吊架布置方法

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1、复杂管道应力分析中的支吊架布置方法陈敏。张周红(中广核工程设计有限公司，广东深圳518O45)摘要：针对核电厂复杂管道系统应力分析中支吊架布置设计，基于有限元分析，以管道应力分析的专业计算软件为平台，对其进行了大量的数值模拟计算。总结了管道应力分析中支吊架布置过程和方法，并以设计实例验证了该方法的可靠性和有效性。关键词：核电厂；复杂管道；应力分析；支吊架；布置方法中图分类号：TL48文献标识码：A文章编号：1o01—4837(2009)o3—0o21一O5doi：10．3969／i．issn．10o1—4837．2009

2、．O3．O05Study0nSupp0rtandHangerLay0ut0fC0mplexPipingStressAnalysisCHENMin，ZHANGZhOu—hong(ChinaNuclearPowerDesignC0mpany，Shenzhen5l8045，China)Abstract：Thefinite—elementmeth0disad0ptedinpipingsystemnumericalcalculationwithspecialsoft—ware0fpipingstressanalysis．Using

3、thismeth0d，thesupportandhangerlayoutisdesignedincomplexpipingstressanalysis．ThepI．0cessandmethodaIlegeneralized．Finally，anexampleofthesupp0rtandhangerlayoutdes培nisgivent0verifythemeth0dfeasibilityandValidity．1(eywords：nuelearpowerplant；c0mp1expiping；stI．essanalys

4、is；supportandhanger；layoutmethod近年来，我国核电事业的高速发展，对核电厂安行布置设计，就可以达到设计要求；但对于复杂管道全可靠性要求越来越高，管道系统在核电厂中被大系统则需要基于数值模拟计算，并不断地修改支吊量使用。工程实际中，管道应力分析是证明管道在架设计才能满足设计要求。承受与每类工况相关的载荷时，均不发生某种形式针对核电厂复杂管道应力分析中支吊架位置的失效的主要途径之一⋯。管道系统一般由主管线调整和功能选择，以有限元分析为基础，采用专业的和支管线组成，因而管道的空间走向和受载情况十核

5、电厂管道应力分析软件进行了大量的数值模拟计分复杂，致使管道应力分析十分复杂J。算，对支吊架进行了布置设计。总结了管道应力分管道支吊架是管道系统中的一个重要组成部析中支吊架布置设计的过程与方法，并以设计实例分析了复杂管道应力分析中的支吊架布置设计，验分，它对管道起着承受荷载、限制位移和控制振动等作用J。设计中，合理布置和正确选择支吊架功证了该方法的可靠性和有效性。能，是减小管道应力和支吊架载荷的有效途径。管l管道应力分析概述道系统的支吊架布置常分为两种情况：对于较简单、较规则的管道系统，常按照“管道布置导则”直接进复杂管道

6、应力分析中的支吊架布置方法Vol26．N032oo9管道系统设计的基本过程是：按照系统功能和附件的重量、管内介质重量、管外保温的重量等)、流程图的要求，利用管道和管件将各个设备连接起支吊架的反力，以及其它集中和均布的持续外载；来。在核电厂管道系统设计过程中，除了满足管(3)热胀和端点位移：管道由安装状态过渡到道和设备的空间布置要求外，还应使管道系统的设运行状态，由于管内介质的温度变化，管道产生热胀计既安全可靠又经济合理，通过管道应力分析可以冷缩使之变形；与设备相连接的管道，由于设备的温有效地实现这一目标。度变化而出现端点

7、位移，也使管道变形；1．1管道应力分析的任务(4)偶然性载荷：包括风雪载荷、地震载荷、流管道产生应力的因素是多方面的，主要有重力、体冲击以及安全阀动作而产生的冲击载荷。压力、压力脉动、地震、冲击和热膨胀等因素。其中，1．3载荷工况热膨胀和地震载荷引起的管道应力是管道应力分析管道应力分析过程中，很重要的一步就是确定所要解决的最主要问题。载荷工况。根据设计标准和规范确定载荷工况，目管道应力分析的目的是为了证明管道在承受与前核电厂管道应力分析所使用的标准和规范主要有每类工况相关的载荷时，均不发生某种形式的失效。美国的ASME标

8、准和法国的RCC—M规范。文中为了满足这一要求，对于每一种载荷工况，应遵守规以RCc—M设计规范为依据，确定了载荷工况及每定的准则级别。类工况所考虑的载荷j。1．1．1管道静力分析的任务第一类工况(参考工况)：是指管道系统所处的(1)计算管道的应力并使其满足规范的要求，一种状态，即它处于下面要定义的第二类工况所承保证