實(shí)際工程中供熱保溫管材料和保溫管系統(tǒng)的進(jìn)行強(qiáng)度分析和驗(yàn)算十分重要，通常計算如下：

一、保溫管的壁厚計算

1.1直埋保溫管壁厚計算

1.1.1工作鋼管的計算壁厚按下式：

δt=PdD0/（2 [σ]φ+Pd）+B

式中：δt―保溫管的理論計算壁厚，m ；

Pd ―保溫管的計算壓力，MPa ；

D0―管子的外徑，m；

[σ] ―管材在計算溫度下的基本許用應(yīng)力，MPa ；

φ― 基本許用應(yīng)力修正系數(shù)；

B ― 保溫管壁厚附加值，m ；

根據(jù)計算結(jié)果和我國目前的鋼管標(biāo)準(zhǔn)尺寸確定所使用的鋼管壁

厚，如下表所示：

保溫管壁厚計算表

1.2外保護(hù)鋼管的計算壁厚

根據(jù)國內(nèi)外工程的實(shí)例，同時參照有關(guān)規(guī)范，滿足保溫管的豎向穩(wěn)定性，防止局部彎曲作為選擇外護(hù)鋼管壁厚的計算依據(jù)，以確保熱網(wǎng)的安全可靠。

對于錨固段中的直管Δσ和ΔT的極限狀態(tài)為：

當(dāng)rm/δ≤28.7時，Δσ≤334MPa；

當(dāng)rm/δ≥28.7時，Δσ≤（9250δ/rm+11.7）MPa；

當(dāng)rm/δ≤28.7時，ΔT≤130℃；

當(dāng)rm/δ≥28.7時，ΔT≤（3500δ/rm+8）℃

式中：rm―外套鋼管平均半徑，m

δ―外套鋼管平均壁厚，m

Δσ―應(yīng)力變化范圍，MPa；

ΔT―溫差，℃；

根據(jù)上述公式的使用，計算外套鋼管的壁厚。

二、保溫管的壁厚計算

2.1彎管壁厚計算

由于彎頭或彎管在形狀上存在按一定彎曲半徑的彎曲，故在彎曲處將產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使其理論壁厚比直管理論壁厚有**的值才能承受與直管相同的介質(zhì)壓力。

除此之外，彎頭或彎管的應(yīng)力水平還與其彎曲半徑有關(guān)，且隨彎曲半徑的增加而減小。本工程上采用彎曲半徑2.5D，目的是減小彎頭或彎管的應(yīng)力，以滿足在溫變過程中由于應(yīng)力集中產(chǎn)生的峰值應(yīng)力所引起保溫管的低循環(huán)疲勞破壞。

本工程采用直管壁厚計算公式加修正系數(shù)的方法近似求解，見下式：

當(dāng)徑比k=Do/Di≤ 1.04時，其最小計算壁厚

So=PDo/(2〔σ〕tφ+P)（2R-Do/2）/（2R-Do）（1）

當(dāng)徑比k=Do/Di＞ 1.04時，但K＜1.25 時，其內(nèi)外側(cè)的最小壁厚

Soi=PDo/(2〔σ〕tφ+P)Bi （2）

Soo=PDo/(2〔σ〕tφ+P)Bo （3）

彎頭或彎管的最小設(shè)計壁厚，取上面三式的計算值再加附加余量，即S= So+C

Soi= Soi+C

Soo= Soo+C

式中符號表示如下：

So――彎頭或彎管的最小計算壁厚，mm

Soi――彎頭或彎管內(nèi)側(cè)的最小計算壁厚，mm

Soo――彎頭或彎管外側(cè)的最小計算壁厚，mm

S――彎頭或彎管的最小設(shè)計壁厚，mm

Do――彎頭或彎管的外徑，mm

Di――彎頭或彎管的內(nèi)徑，mm

R――彎頭或彎管的軸心彎曲半徑，mm

P――彎頭或彎管的設(shè)計壓力，MPa

C――壁厚附加量，mm

Bi――彎頭或彎管內(nèi)壁厚度修正系數(shù)

Bo――彎頭或彎管外壁厚度修正系數(shù)

彎管成型后，各點(diǎn)的實(shí)際壁厚應(yīng)不小于相應(yīng)的最小壁厚，且不得低于與其相接的直管的公稱壁厚。

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