管道热膨胀计算

管道专业施工相关热力计算第一部分管道热推力的计算一、管道热伸长计算管道的热伸长量的大小与管材的种类、管段的长度及温差数值有关。AL=aLAt=aL（t2-ti）公式一式中AL管段的热伸长量（m）；a——管材的线膨胀系数［m/（m・）］；在附表1中查询L——管段长度（m）；t1——安装时环境温度（°C）；匕管内介质最高温度（C）；二、管道的热应力计算管道受热时所产生的热应力大小与管材的性质、管段长度及热伸长量有关。8=E（AL/L）公式二式中6管道受热产生的热应力（MPa）；E——管道的弹性模量（MPa）；在附表2中查询△L——管段的热伸长量（m）；（由公式一得出）L——管段长度（m）；当管道受热时的应力知道后，乘以管道截面积，就是整个截面积所产生的总的热推力，即：P=1066F公式三式中P——管道的热推力（N）F管道截面积（就）6——管道热应力（MPa）钢号温度盗、....一20#15CrMo12CrlMoV20g11.1610011.913.615011.6412.2513.6515811.7212.3113.6620012.1212.613.722012.2512.7213.7623012.3212.7813.7924012.3812.8413.8225012.4512.913.8526012.5212.9613.8827012.513.0213.9128012.6513.0813.9429012.7213.1413.9730012.7813.21431012.8913.2514.0232012.9913.314.0433013.113.3514.0634013.213.414.0835013.3113.4514.136013.4113.514.1237013.5213.5514.1438013.6213.614.1639013.7313.6514.1840013.8313.714.241013.8413.7314.2342013.8513.7614.2643013.8613.7914.294401414.54501414.54601414.54701414.54801414.54901414.55001414.551014.552014.553014.554014.5附表2：不同温度下不同材料的弹性模量序号材料名称温度20°C100C200C300C400C500C弹性模量（X106MPa）120#2.112.072.021.921.871.69220G2.092.061.971.911.831.74312Cr1MoV2.142.112.061.951.871.79415CrMo2.122.102.041.971.871.77第二部分相关补偿器的计算、管道的自然补偿1、L形直角弯自然补偿；L形自然补偿管段如图1.L形直角育自热彳底L形自然补偿管段如图所示，其短臂长度』按式（6-2）计算，亦可由图研2查得。TOC\o"1-5"\h\z7匿s式中'一L形自然补偿短臂长度Cm^AL长皆匕的熟伸长快（mm）：外一管道外径〔mm），X一'I白k图6-1L形补信管段2.Z形折角弯自然补偿Z形白然补僖管段如图6T所示，箕短臂长度J按式（6-3）计算,亦可由图6-4杳得电(6-3)式申/——Z形自然朴俊短臂长度（m＞：M——（匕+■乌）的总热伸长量（mm）*E——管道材料的蝉性模最＜MPa）・见表6-H管道外径（mm）；弯曲应力（MPa）,采用［cJbJ^SOMPa,查表1＜24；n等于%匕'且0＜上。图6fZ形自然补偿管段

1曷常用金属材14的力学性熊I.常用配管捋剧应力（表1-24）*1-24营用钢管许用盛方（旖自GB50.116^24X）0（T'Jk金属管逍设计州范钢号#隹号使用厚度Jmmn整温强度指崭在下弛施厦也〉下的评用程力碱P1W知100150700150300W4404Z5堆蠢驱钳管管,gs~A，FQ235-BjGBfri-wm□HEI3T91宅M375235|"3113IB10594跖112J0GB^13793<LX7林睥’1施125lie10495二ICGPMIL球330严|ll0'新106LOS"i7771」ubw^iGB/TR阁iM.正水雀■据205111相iaiV6314—40上mno7974中10耶3QT热轧氏火196HO104747468*2QciM'ifiSi耕轧、SEAW瞄390145m1M130no101■9236-ftl盹DSW箜5JW度L25IC495T96120伽欢T熟札、证火以院24JI?1［知LW%11。191防£3由391226商1犯124mKH1兰.比T5tl2WGB994S照凯.正火4LQ2451T7IJ7EJ2口*||Citnl!8fr船$1WGGB647^1GU531。J正大沱昉4ia24533713212311010L昭E3句_17—404W235337E321%116104^58*7M7H61

崩号昧迎号1使用快毒厚度面m常迎强度布盐TF下新惴瘦Z、】孕的许【1】反JXMR怙.flWRa513073W35a1JJ航0<7?烦■UE-647y|GarrsiwfEJ4如碰16235?147i网«3jq43E40戒JI4163Z3L4L129119II&“35643ISMnVGBMTV证大式1右510康”314L129口70珈3«17017D讷IW[59瑚1邪1屋WMnD正火40)140133J33128LE9106?7骤1■■■12CitMd1gM*Jgb即giffi531。J正*如匡火^164102&5118IHm1叫募89.眼?5T占7?TLJ]Q195122IW104邹92Eh,凹1271解梅I2CtMoGBW4E正火如可火晴峰410M5侥tilIfl895B983¥73747215C^toGB蹄正火加回火<16砒255347131123y1L0ini%S987洗辟83ISCrMQJLMJiMoGJ即64祁|CB用。J正火加照火冬16440四14?13：11311响［博ID]8?87&684831?~W叫22214】1挤1国ItoM诵S3BE对IJCrkMhVGGB53I-&正火fcl何火470255M7[14+135】药IP5[]09CM*M壮liCrtMo1ilCilModJGRM1»1OB531fti圳回火45019A150漩350-I4J]44i41I3SL323II?曲17-4C4W150睥14714-]138E34奇128IM12JM989l-Cr5MotflB歆7季<；UW4B嗅略州|-95L22］叫101■9»95S?甜8-1跚£3S?□B6470im390-11*1M知Q59!1(f胳fclT9玳IflMoWVNIiOBWTV正火饷回大m1571对15C15314?141IW⑵97旧一4047020515715715&IMJ14丁l~F*i■■HIEJ5121119IJI|卯633空间自然补偿管段的近似验算空间立体管段.其自补搓能力是否满足要求，可按式(6-4)判别*(6-4>式中DN管道公称通径(mm)：AL一管道三个方向热伸长匿的向量和(cm>L——管道展开危长度(ni)；U——管道两端固定点之间的直线距离(m\式(6-4)的使用条件「①一根管道,管材管役一致；②函端必须是固定点/③中间无限位支吊虬④无分支管丘[例④无分支管丘[例5-3]己知某锅炉房一段蒸汽管道，管径为。I59mmx5mm,采用20无缝钢管，蒸汽压力10MPa.蒸汽温度3001,管道设计安装温度为20-C,管道布置尺寸如图6-5所示.要求骏算其自补偿能力是否满足，M6-5某立惦管段尺寸图解"本管段港足式(6-4)的便用条忤，敬米用式(6-4)验算其自朴偿能力与热伸长量技式(VI)计算：线膨脱系数查表6-1得K12.78qDTcmrtm-C)『AB段热伸KaAAAB=lOxl2.78xl0i,x(3Oa-20)cm—1578cmtCD段焦伸长量ALcn=60x12.78x10^x(300-20)Grn=21.468<m；BC段=£)£段，其热伸长hi3x12.7Sx10*30020011=t.073cms管段三个方向热伸长量的向St和：二Jr357W尸+(1。73—1.073尸+Q1468尸CT1=2-1,.76crn日两固定点H、E之间的偏线距离心腴+B=J10?+SO3rn=fiO.Srti«管道展开长度顷BMC+CD+DE=(1Oh-3+60+3)m=76m管道公称通径DN=l，0mm故本管段PH卜偿能力慵足要求，管道布置是安全的口6.4.1方（矩）形补僭器L-概述方〔矩）形补偿器是动力管道设计中最常用的一种补偿器，它是由四个知”弯头址成，常用的有四种类型，如图6-6所示，图鲂方〔知）形补倬器I型C£^2^)2型(6=g)3型(M).5a)4型《况⑴方（矩）形补偿器的自由瞥（导向支架至补偿器外伸臂的距离），一般为4。倍公称通径的长度'方（矩）形朴偿器安装时一般必须预拉伸.预拉伸值：当介质温度25。范以下时，为计算热伸长量的50%!当介质温度250〜40（rC时，为让算然伸长量的70%o方（矩）形补建器遂择见表A2

亵6-2方《矩）形补粮器选择表补偿能力Al/mm公标商宅DNfmm型号20路324Z)5065L00125150200250知伸样长1450320570———-———1—-253G580630670——————-——™———30■3600760&20850L————————4'■™,760£20850—————-——J570650720760790蜿930100050269075083067086&9109301000————■=3790A50930$70970980980——————=—=4106011201140105012401240————16S07908609209501050110012201380L53O1SD0I"2湖驼01&201070IOSC)11501200130013801530J80C753再010601150122411$015201250135014501600———4—135014101430|4如14501350145015301650——17K(I句10洒105011001200127014001590JT302050—297010701170；1240125013301400153016701830210023001003114C125013601430145014701500iCOO1750I&302100——4——1600170Q1厕17001710172017301W198021901——110012601270131014QQ15701730192021202500——1502——1330145。15401550166017^019202100X8026302M03——156017001800L83。18701900205022302400270019004———20702170220022002260240025702&0031001—1240137。1450L5I01700LS30200022402470M40—2—I54AI70&1800L&I。2网2070225025002700308032002003—-■2000210021002220230024502670285032OT544X)4—————2T2O2750277027SD295031303+W37001—153016201700195020502250252027&03160——2——19002010204022*0234025€028003050350038