本教程提供了典型管道系统的定义、应力及柔性分析以及报告结果的分步说明。这个过程包括:
-
管道应力模型创建和进入。
-
结果分析与评估。
-
系统的重新设计(见教程B - 设备校验和管道系统的重新设计)。
即将模拟的管道定义了从底泵输送原油进入汽提塔的部分石油炼制过程的一部分。 端进顶出的泵入口为 10in,出口为 8in。8in管线设有6in的带止回阀的旁通管,且(在立管弯头处)有一弹簧吊架。该 8in 管线在进塔之前设置了刚性支架。
系统的边界是泵出口(右侧)和容器管口(左侧)。泵口是令人满意的边界,因为泵口(在泵操作升温过程中)的位移可以由泵口与泵固定点之间的热应变是已知的且非常容易计算出来。容器管口也是合适的边界,因为已知塔的热膨胀,而塔的刚度远大于8in的管道。
-
您可以采取相反的做法,通过将管道末端模拟为不可移动的点,例如容器基础和泵支撑(或基座)点。
-
当用户需要更精确的支撑结构模型时,可以在模型中包括钢结构。
止回阀位于6in旁通管焊接三通上部。 6in管线通过止回阀上面的第二个焊接三通进入8in管线前经过闸阀。 阀门组的总重和长度未知。因此,从CAESAR II 软件通用数据库中提取阀门长度和重量。
该阀组件上方的弹簧吊架承受自重荷载,并吸收垂直管道的热伸长。弹簧与弯头近点相连,位于立管中心线上。弹簧对所使用的重量很敏感。用阀门的实际安装重量和模拟重量之间的重量差调整弹簧初始荷载。在教程 B 中,将确认弹簧上的热载靠近制造商推荐的弹簧工作范围的中间值,以考虑荷载估算中的误差。这些荷重的明显变化就需要对系统进行重新分析。
-
弯头垂直段的焊接点是“近”点,水平段的焊接点是“远”点。
-
弹簧的另一端与模型上方可用的结构梁相连。由于弹簧架附着点有垂直方向的热膨胀,所以不能使用简单的弹簧吊架。
-
水平管道放在下一个弯头“远”点的未指定支架上。 该支架模拟成刚性非线性约束作用于管道中心线上,允许管道的向上运动,阻止管道的向下运动。
本教程中的步骤