河北封头壁厚超标对管道布置及应力的影响
作者:河北封头
由于现场到货的封头壁厚严重超标，需要根据实际测量情况重新对管道进行应力计算，核算壁厚超标对管道应力、管道对设备接口推力和推力矩是否合格、以及管道支吊架是否设置合理。在管道应力计算规程中，封头壁厚默认为连接管道壁厚，计算弯头处的应力加强系数和柔性系数。重新核算时需要重新选取与封头连接的管道壁厚。在此通过弯头的重量来折算壁厚，即将封头沿中心线等径展开成直管(直管长度与弯头中心线长度相等)，保证展开后的直管重量和弯头重量一致，得到的直管壁厚为封头重量折算壁厚。将计算得到的封头折算壁厚带回到管系应力计算模型中，就可以得到封头壁厚超标之后对管道的影响。
封头壁厚改变前后，管系中弯头处的一次应力和二次应力计算结果。封头壁厚增加之后封头处的一次应力大部分呈减小趋势，而二次应力呈增大趋势，但是一次应力和二次应力的变化量均没有超过20％。根据规范，在不考虑偶然荷载的情况下，管系的一次应力应由管道内压、自重和其他持续荷载决定。在内压不变，没有外部荷载情况下，壁厚增加、应力加强系数减小，会造成封头的一次应力降低。个别点由于弯头壁重量增大，抵消了应力加强系数减小带来的影响，使得一次应力略微上升。而二次应力在没有其他循环荷载的影响下主要由热膨胀造成在横截面上产生的合力矩造成。由于封头的壁厚增加，封头的柔性系数K值减小，使得在横截面上产生的力矩增加，所以二次应力会增加。
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