热力管道固定支架的受力分析

随着生产建设不断发展,热力管网铺设愈益增多。在热力管道设计中,固定支架所承受力的计算是管道设计中的主要内容之一。近年来,相继出现了“等值刚度法”、“有限单元法”和“追赶位移法”等一些新的计算方法。但这些方法所编制的电算程序,都没有考虑热力管道在热变形过程中与各滑动支架之间的摩擦力。在这些计算方法中,摩擦力对固定支架的影响仍需按有关手册或教科书中提供的经验公式计算。因此,固定支架载荷的计算,仍属经验公式的计算范围。     

用有限元迭代法分析有滚柱支架的架空热力管道系统

当架空热力管道系统中有滚柱支架时,热胀的管道与支架问的横向和轴向位移的摩擦系数不同,导致摩擦接触面处于正交各向异性摩擦接触状态.本文提出了处理这种摩擦接触情况的基本思想和分析方法,用有限元迭代法分析计算了有滚柱支架的架空热力管道系统的位移和应力.计算结果表明,影响管线变形的主要因素是沿管道横向的摩擦力.设置滚柱支架使管线在支架处的横向位移为滚动,可以减小摩擦对位移的影响.     

架空热力管道热胀位移的进一步分析

本文在文献[1]的基础上,进一步讨论了平面内不对称的“L”形及“U”形架空热力管道的热胀位移和支架处摩擦力的计算,计算中考虑了管道内压对弯头柔性系数和管道位移的影响。文中给出了计算实例,并编制了计算机程序以便于工程设计使用。本方法也可适用于两个固定支架之间的其它形式的架空热力管道系统。     

架空热力管道系统热膨胀位移的试验研究

为了考察支架摩擦力对管系热胀位移的影响,在一条热水输送管线上进行了小型结构试验,实际测量了管系的热胀位移,并用高级架空热力管道结构分析程序(AOPAP)对其进行了计算。试验和计算结果表明,考虑了支架摩擦力,计算结果与实际情况比较符合,否则两者相差较大。说明支架摩擦力的存在对于管系位移有较大的约束作用,按无摩擦的情况对管系进行强度校核是不合理的。研究表明,用变弹簧系数迭代法及其应用程序分析和计算架空热力管道系统的热膨胀位移和应力,能更准确地反映管系的真实情况。     

热力管道的腐蚀与防护初探

主要论述了3种不同环境下(即输送介质、运行方式、敷设方式)，热力管道的腐蚀与防护问题。腐蚀控制是一个技术经济问题，腐蚀控制要求的越高，所需要的投资就越大，腐蚀控制就是要将发生腐蚀的可能性降到系统可以接受的范围内，最大限度地保护好热力管道。     

基于光纤分布式测温的热力管道泄漏定位系统

针对传统热力管道泄漏巡检方式存在的准确度不高、抗干扰能力差等不足，采用光纤分布式测温的方法测量热力管道沿线温度场，当发生泄漏时，管道中的热水或蒸汽会流出并改变泄漏点周围的温度场，系统可以快速捕捉温度变化并实时定位泄漏点。实验检测系统性能指标为温度精度(温度测量值与真实值间的误差)±1℃,空间分辨率≤2 m,目前已成功应用于济宁运河电厂热力管道的检测中，精确地测量了热力管道沿线15 km的温度变化，并成功对一处泄漏行为进行了报警，表明分布式光纤测温系统在热力管道泄漏监测领域具有广阔的应用前景。     

热力管道跨路桥架加固有限元受力分析

热力管道跨路桥架一般采用钢结构桁架,其特点是跨度大,两个方向刚度差别大,目前桥架所属公司经常不把桥架作为热力管道桥架单独使用。如果在已有非热力管道的跨路桥架上面再添加热力管道,合理的计算热力管道荷载,对比加载前后桁架各杆件的受力情况,成为跨路桥架加固方案的关键。本文详细介绍了热力管道的荷载特点及计算,通过对实际工程进行热力管道加载前后有限元模拟受力分析对比,为以后的类似工程提供参考。     

论热力管道的防腐与保温

热力管道是现代集中供热、企业生产用蒸汽的重要结构。管道的防腐与保温关系到热力管道使用的安全与效率,关系到管道的使用寿命。在现代热力管道的铺设施工中,管道的防腐与保温是施工管理工作的重点、是施工技术控制的重点、是施工质量监控的重点。     

保温热力管有限元热固耦合分析

节能是保温热力管道设计的主要任务之一。利用ANSYS有限元软件进行热力管道和保温层的热-固耦合分析。通过建立模型,确定条件和参数,先后进行热分析和结构分析,得到热力管道和保温层沿定义路径各处的温度场和应力场。分析结果不仅为热力管的保温设计提供参考数据,还为热力管道的节能设计提供帮助。     

热力耦合作用下直埋热力管道破裂的有限元分析

综合考虑多种影响因素,运用ADINA有限元软件,对跨越断层的直埋热力管道的破坏情况进行了研究,建立基于热力耦合作用的管道、场地的三维有限元模型,首先分析其应力、应变情况,进而分析在热力耦合作用下管道破裂的机理.为预防热力管道破裂及破坏后的损失评估提供依据.     

热油管道非稳态工况传热与流动的耦合计算模型

在进行热油管道工艺计算和运行工况分析时,通常将热力非稳态工况近似按稳态处理,这使得计算结果与实际情况偏差很大,不能客观地反映实际工况。在充分考虑管内油流热力、水力耦合以及管内油流与管外介质耦合的基础上,提出了一个比较完整的非稳态工况传热与流动双层耦合模型。采用双特征线法求解管内油流参数,用有限单元法求解管外土壤温度场,并编制了相应的计算程序。利用该模型和英国ESI公司的管道模拟软件TLNET分别对所建立的几种热油管道非稳态工况进行了模拟计算。结果表明,该模型比较合理,可用于热油管道非稳态工况的计算。     

埋地热油管道稳定运行条件下热力影响区的确定

建立了埋地热油管道热力影响区的数学模型 ,并用有限元法进行了求解。在此基础上 ,对地温、管内油温、管道直径、管道埋深和土壤导热系数等参数与管道水平方向热力影响范围的关系进行了定量分析 ,分别计算了直径为 4 2 6 ,72 0mm的管道在地温为 2 2 ,15 ,8℃条件下水平方向的热力影响范围。结果表明 ,在其他条件相同时 ,地温越低、管道直径越大或者油温越高 ,管道水平方向热力影响范围越大。在热油管道通常的埋深范围 (1.2～ 1.8m)内 ,埋深变化时 ,水平方向热力影响范围差别不大。计算结果与现场实测结果吻合 ,从而验证了所建模型的合理性     

基于连续小波变换的热力管道裂纹识别研究

为保障热力管道的健康运行,通过连续小波变换开展热力管道的缺陷检测。针对无水管道、部分含水管道和完全输水管道三类典型的热力管道工况,建立了系统的有限元模型,获得了系统响应;通过连续小波变换得到了系统的模态信息并基于一阶振型差开展了裂纹识别研究。数值模拟表明,连续小波变换的裂纹识别功能强大,通过信号处理,可以精准定位裂纹位置和判断裂纹强度。本研究可为热力管道系统的缺陷检测提供一定的参考。     

埋地输油管道的热力计算

在埋地热油管道中,当其输送工况变化后,管内油品及土壤中的热力平衡会遭到破坏,油温及土壤温度将重新分布。因而,研究这一非稳定热力过程就必须对非稳定温度场进行分析。通过运用数学分析法(保角变换、拉普拉斯变换等)对管道内介质和周围半无穷大土壤的不稳定传热问题进行了分析,得出土壤温度场的计算公式。同时研究了埋地热油管道的停输理论计算问题。     

压力管道检验的相关问题分析

压力管道是指那些在生产和生活中使用的输送可能引起燃烧、爆炸或中毒等危险性介质的承压管道,如输送原油、燃气、蒸汽、各类工艺物料、有毒有害气体等介质的管道。压力管道是在一定温度和压力下,用于输送流体介质,且具有爆炸危险性的特种设备。因此,应加强压力管道检验技术研究。本文分析了压力管道检验的相关问题。     

热油管道非稳态工况传热与流动的耦合计算模型

在进行热油管道工艺计算和运行工况分析时，通常将热力非稳态工况近似按稳态处理，这使得计算结果与实际情况偏差很大，不能客观地反映实际工况。在充分考虑管内油流热力、水力耦合以及管内油流与管外介质耦合的基础上，提出了一个比较完整的非稳态工况传热与流动双层耦合模型。采用双特征线法求解管内油流参数，用有限单元法求解管外土壤温度场，并编制了相应的计算程序。利用该模型和英国ESI公司的管道模拟软件TINET分别对所建立的几种热油管道非稳态工况进行了模拟计算。结果表明，该模型比较合理，可用于热油管道非稳态工况的计算。     

海洋工程管道支架布置与选型

管道支架设计是管道系统设计中的关键环节,但同时又是较为薄弱的环节,为了完善这一薄弱点,应进一步保障管道系统设计的安全性,同时提高管道工程师在支架布置、选型时的效率和准确性。结合相关规范、专著,以及多年的海洋工程管道支架设计经验,系统阐述了海洋工程管道设计中的支架布置原则、支架跨距要求,详细介绍了管道支架的类型、选择方法及注意事项。为管道设计过程中的支架布置与选型,提供了具有一定实际意义的指导和参考。     

探讨热力管道补偿器在供热管道中的运用

在设计供热管道时,一个必须要考虑到的因素就是热膨胀问题,如何简单而有效的设置热力补偿设施,确保在加热状态下管道的安全使用,在热力管道的设计过程中就显得尤为重要了。     

埋地热油管道稳定运行条件下热力影响区的确定

建立了埋地热油管道热力影响区的数学模型，并用有限元法进行了求解。在此基础上，对地温、管内油温、管道直径、管道埋深和土壤导热系数等参数与管道水平方向热力影响范围的关系进行了定量分析，分别计算了直径为426，720mm的管道在地温为22，15，8℃条件下水平方向的热力影响范围。结果表明，在其他条件相同时，地温越低、管道直径越大或者油温越高，管道水平方向热力影响范围越大。在热油管道通常的埋深范围(1．2～1．8m)内，埋深变化时，水平方向热力影响范围差别不大。计算结果与现场实测结果吻合，从而验证了所建模型的合理性。     

气压试验工法的应用与研究

所有压力管道在隐蔽或验收前都要进行压力试验,检验是否有漏点,根据管道用途和工作介质,可选用水或空气作为试验介质。在通常情况下,都采用水作为介质进行水压试验,但水压试验的缺点显而易见,既浪费了水资源,还有可能对建筑物造成损失,施工周期较长,给施工带来不便。