)確定管段是否需要使用膨脹節(jié)。

1．已知條件。一是設備參數(shù)(由設備圖紙?zhí)峁?。設備管口：1DW K2726RF一端允許載荷，F(xiàn)X=210．OOF／KN，F(xiàn)Y=150．00 F／K N，F(xiàn)Z=220．O0 F／K N。二是管道參數(shù)。根據(jù)設計溫度和管道材料，從臺山項目《M aterial database of PipingStress Ana lysis))文件6．1．1章節(jié)和RCCM—C篇得到此管段的熱態(tài)許用應力為162．00M pa。

2．計算管段所受熱應力和設備接口處受力情況。

(1)按不設置膨脹節(jié)的情況進行計算。此次應力計算只考慮二次應力計算，因為一次應力計算主要是計算地震載荷所產(chǎn)生的應力，對二次應力計算無影響，可假設為校驗通過，二次應力計算主要是計算熱膨脹所產(chǎn)生的應力。經(jīng)過SYSPIP234D計算，設備接口(節(jié)點1)和管段(其余節(jié)點都為管段節(jié)點)所受熱應力情況參見熱應力計算表，此表略(注：除端點外，其余節(jié)點都有左右兩個單元，單元值不一定相同。)。從SYSPIP234D計算數(shù)據(jù)來看，節(jié)點1和節(jié)點2的右單元處所受熱應力值大于熱態(tài)許用應力162．OOM pa，力學計算不能通過。對設備接口處進行力學分析，結果參見力學報告數(shù)據(jù)，此報告略。從力學報告中可以看出，x、Y向所受的力大于設備管口允許載荷，即539．O0>210．00，4 549．O0>150．00。不設置膨脹節(jié)，設備管口受力不能通過。

(2)按設置膨脹節(jié)的情況進行計算。先設定管段上膨脹節(jié)處為可釋放六個方向力的剛性單元，通過SYSPIP234D計算，再次得出各節(jié)點的熱應力數(shù)值。從熱應力數(shù)值可得，設置膨脹節(jié)后各節(jié)點處的熱應力值都小于熱態(tài)許用應力值，計算結果可以通過。此時對設備接口處進行力學分析，從數(shù)據(jù)上可知，設置膨脹節(jié)后，X、Y、Z方向受力值在設備管口允許載荷范圍內，計算結果可以通過。根據(jù)此端管段的特點和管段所在的空間大小，選用波紋管膨脹節(jié)是一個即經(jīng)濟又可靠的辦法。

(二)確定膨脹節(jié)類型。根據(jù)公式(1)，設備接口處的熱位移如下：U X=D X X叮X A T=362 X 11．50 X 10 X(60—2O)=16．65m m；U Y=D Y×盯X△T=(一423)×11．50××10一×(60—20)=一19．55r a m；U Z：D Z X盯X A T=(一475)X 11．50×X 10一×(60—20)=一21．85m m；R X=R Y=R Z=0．0 0。(注：D X、D Y、D Z是在PD M S中測出的距離。R指角偏轉位移，設備端點的附加位移是相對于設備固定點的位移。負值指某坐標軸的反向。)根據(jù)公式(2)，此管段在x方向上△X=僅×LX X A T=l1．14×10一x 458×(60—20)：20．41m m，在Y方向上△Y=0lT×LY×A T=11．14×10一X(一139)×(60—20)：一6．19 m m，A Z=0．O0。設備接口處和管段位移合并：此系統(tǒng)x方向的熱位移為37．06r a m，Y方向的熱位移為一25．74r a m，Z方向的熱位移為一21．85m m。經(jīng)過位移數(shù)據(jù)分析，能夠同時吸收x、Y、z三個方向位移的波紋管膨脹節(jié)只有單式萬向鉸鏈型。

(三)確定膨脹節(jié)數(shù)目。根據(jù)公式(6)和廠家提供的參數(shù)，一個膨脹節(jié)的熱位移△=(10×305／2)×(~／180)=26．62m m>25．74r a m，所以選用一個膨脹節(jié)即可滿足吸收要求。(四)選型后的校驗。將選型后的參數(shù)輸入到SYSPIP234D中，此時得出各節(jié)點的熱應力。從數(shù)據(jù)上可知，設置單式萬向鉸鏈型波紋管膨脹節(jié)后，各節(jié)點處的熱應力值都為零，說明此膨脹節(jié)可以把管段的熱膨脹全部吸收，選型合理。選型后對設備接口處進行力學分析，從結果上可知，設置單式萬向鉸鏈型波紋管膨脹節(jié)后，只存在Z向熱脹力且數(shù)值較小。說明設置此類型膨脹節(jié)對減少設備接口處熱脹力，效果明顯，選型合理。