亚博竞彩群什么是管耳轴?
管道耳轴支架是最常用的支架之一管支持在管道行业。这种支架由于其易于建造和安装而广泛应用于管道行业。管道耳轴或假支架的建造和安装非常容易,因为您只需简单地将管道(通常比要焊接的母管小一个或多个尺寸)与母管焊接即可。
管道耳轴被定义为焊接在活动管道系统上的类似或更小尺寸的附加管道,以提供物理支撑。但是,由于施工时切割型材和焊接困难,通常避免使用相同尺寸管道的耳轴支架。
耳轴支座的承载能力通常较低,不能与民用结构支座相比较。所以,每一个管道应力工程师必须从失效的角度检查焊缝点,并调查承载管道载荷的能力(主要是切向和纵向载荷以及相应的弯矩)。随着耳轴长度或耳轴高度的增加,焊缝失效的几率增加。通常不建议使用高度超过1500mm的耳轴。
有时结构钢构件在代替管道的地方也加到母管上,形成耳轴支撑。连接到母管上的假人或耳轴的材料应与母管材料兼容。
影响耳轴承载能力的因素
耳轴的承载能力主要取决于以下因素:
- 母管和耳轴/哑管直径:随着管道尺寸的增加,承载能力也随之增加。
- 母管厚度:随着管的厚度承载能力增强。
- 母管材质:随着母管材料允许强度(Sh),其承载能力增强。
- 设计温度:减少了设计温度承载能力增强。
- 母管腐蚀余量:随着腐蚀余量的减少,承载能力增加。
- 设计压力:随着设计压力的减小,承载能力增大。
- 耳轴/哑管高度:耳轴高度越低,承载能力越强。
- 焊缝界面垫层厚度:添加一个补强圈在母管和耳轴上安装管道,大大增加了耳轴的承载能力。然而,在肘部添加射频垫很难构建,因此建议避免。
耳轴或假支架的应用
耳轴或虚拟支架的广泛应用控制阀程序集。在控制阀站,耳轴或假支架通常由母管弯头焊接而成,如下图1所示:
耳轴或假支架通常用作泵或其他旋转设备上的可调支架,用于校准目的。
典型耳轴支架配置
通过将耳轴支架焊接在管道上,可以制成各种不同的支架结构。图2提供了一些广泛使用的典型管道耳轴支撑结构示例:
耳轴计算方法
耳轴检查有多种方法。然而,使用excel电子表格进行耳轴检查的凯洛格方法在EPC组织中是最常见的。在一些组织中,耳轴检查由其方法普遍存在。近年来,耳轴或假支架的检查使用有限元分析计算在EPC组织中越来越多。应力分析程序的各种扩展模块,如FE-Pipe/ FE-bend或其他FEA程序,用于计算结点的应力,并检查这些应力是否可以接受。
在下一段中,我将简要介绍使用凯洛格法检查耳轴时使用的步骤和公式。
管道耳轴计算所需的输入
管道耳轴计算所需的输入如下:
- 来自应力分析软件的管道支撑载荷。
- 母管外径及厚度。
- 管耳轴外径及厚度。
- 母管腐蚀余量。
- 父管材料得到应力值。
- 管道设计温度和压力。
- 管耳轴高度。
- RF衬垫厚度,如果需要/提供。
用凯洛格法计算耳轴的步骤
1.首先在Caesar II/AutoPipe/Rohr II/Start-Prof/Other中运行静态分析管道应力分析软件从输出处理器获取耳轴节点的负载值。最好练习从所有载荷情况(持续、运行、设计、扰动、水压试验、偶尔等)中取最大值。
2.之后,根据Kellogg方程计算管壳上产生的弯曲应力:
年代b=(1.17 * f *√R)/ (t1.5)……(1)
在这里,
- 年代b=管壳弯曲应力
- R=管壳外半径
- t=腐蚀管道厚度(管道实际厚度-腐蚀余量)+加固垫厚度
- F =单位长度装载量
3.现在从管道应力分析软件中,我们将得到关于每个耳轴的三个力;纵向力,周向力,轴向力。因此,我们必须计算如下所示的三个f值:
- 纵向弯曲载荷fl= Ml/ (Π r2)……(2)
- 由于周向弯曲,fC= MC/ (Π r2) ........(3)和
- 轴向力f引起的载荷一个=P/ (2Π r)...........(4)
在那里,
- 米l=从凯撒获得的纵向力*耳轴有效长度
- 米C=恺撒输出得到的周向力*耳轴有效长度
- P= Caesar II输出的直接轴向力。r=耳轴的外半径。
4.下一步是利用式(1)计算纵向(Sl),轴向(S一个)和周向(SC)由式(2)、(3)、(4)计算的力。
5.现在计算纵向压力应力(SLP=PD/4t)和环向应力(SCP= PD / 2 t)。
6.在下一步中,将如下所示的适当荷载情况下的所有这些力组合起来,并将组合值与以S形式提供的许用应力值进行比较h和ScASME B31.3规范中定义的值。
- 年代l+ S一个+ SLP<= k * Sh
- 年代C+ S一个+ SCP< = k *h和
- 耳轴压力< =h
此处耳轴应力计算公式为=[{32*耳轴OD*√(Ml2+ MC2)} / {Π*(耳圆OD4耳ID4)}]
“k”的值取决于加载类型。Kellogg法所建议的许用应力值如下图3所示,供参考。
在检查耳轴支架时减少压力的选项
有多种方法可以降低耳轴上的计算应力,从而使虚拟计算符合许用应力。其中一些建议是可行的
- 在检查耳轴或假耳时,发现耳轴支架的主要部分由于周向载荷而失效。因此,定位或放置耳轴的方式,使耳轴上的圆周力变得非常小,以允许/允许更大的耳轴高度。
- 减小耳轴高度或增大耳轴尺寸也会减小计算应力。
- 需要添加射频垫以增加结厚,从而增加承载能力,从而降低应力。
- 增加母管直径也将使耳轴合格。然而,增加母管尺寸需要工艺确认。
亚博竞彩群耳轴和假腿有什么区别?
尽管术语“耳轴”和“假腿”可互换使用,但两个管道支撑之间有轻微的区别。
假管焊接在管道弯头上,用于延伸管线到达下一个支撑,而管道耳轴焊接在垂直管线上。通常,两个短管片焊接在垂直管道上,以提高耳轴应用的稳定性。在耳轴支架上提供射频垫更容易,但对于假腿来说同样困难,因为管道轮廓和管道弯头的焊接通常很困难。
你好阿努普,
这些文章对所有管道工程师都非常有用。每个人都使用耳轴来支撑管道。
我遇到了一个关于如何计算耳轴支撑或鞋支撑的温度的问题?
我们一般在凯撒环境温度下制作耳轴。但我正在寻找关于如何计算耳轴元件或鞋元件温度的文章。请提供你的宝贵资料。我们可以用裙边温度计算来计算耳轴温度吗?
谢谢和问候。
普拉卡什Mahajan。
雅各布斯工程印度有限公司
计算耳轴/鞋温的最佳方法是进行有限元分析以获得真实的结果。
对于近似方法,人们通常使用每英寸(25毫米)长度40摄氏度的非绝缘耳轴/鞋(部分外部绝缘)的温度下降,每英寸4摄氏度的内部绝缘。
无论如何,我将努力找到更多关于这个话题。
亲爱的普拉卡什,
你能把“裙子温度计算”方法发给我吗?
我想要它用于凯撒II的蒸馏塔管道分析。
非常感谢您在这方面的答复。
亲爱的普拉卡什,
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嗨,Anup,请澄清以下几点。1)最后一个公式“as=[{32*Trunnion OD*√(ML2+MC2)} / {Π*(Trunnion OD4-Trunnion ID4)}]”与MW Kellogg无关。
2)从这个公式的单位来看,我们发现N/mm3并不是一个应力单位。
问候
汉
亲爱的汉,
耳轴的应力为挠曲应力公式S=Mc/I,
地点:
M=组合矩(ML^2+MC^2)^0.5
c=中心轴到外纤维的距离(OD/2)
I=绕质心轴的转动惯量(x (OD^4- id ^4)/64。
结果单位是N/m^2,这是应力的单位。
非常感谢你提供这么多信息丰富的话题。我曾经每天都访问这个网站,并获得了很多知识。继续像初学者一样教育我。
我使用了PRG FEA,发现sif2.1是保守的。难道我们不应该用它来代替吗?
是的,你可以用这个
我有一个关于允许应力的问题。
你的指南如下。
SL+ SA + SLP <= 1.5 * Sh
SC+ SA + SCP <= 1.5*Sh
耳轴应力<=Sh,
但是在M.W.Kellogg的设计手册-管道机械中的表B-“总允许应力”,我可以根据设计条件和任何情况选择总允许应力。
正常运行- 2.0Sh
短时间工作- 2.4Sh
仅正常热- 1.25Sc + 0.25Sh
短时间工作温度- 1.5(Sc+Sh)
测试- 2.4Sc
亚博竞彩群你的指南和设计手册有什么不同?
亲爱的先生,
谢谢你有用的文字
在本组织中,我们设置了母管与结管交点的无加筋强度因子,并对结管进行了建模
然后分别在承受和膨胀荷载情况下对该点的应力进行了校核,并与材料的许用应力进行了比较。
在你看来,这是真的吗?
为什么要用凯洛格法呢?
我遇到了一个excel表耳轴强度计算,这是根据凯洛格的方法。基于这些类型的许用应力变化,定义了4种案例研究方法,分别是过境、200年、10000年和爆炸。请让我知道我应该选择哪一个岸上O &G管道。
我和杰克有同样的问题,
为什么“正常的行业惯例是取1.5倍Sh值作为许用应力值”,而不是像MW Kellogg说的那样,正常使用20sh,偶尔使用24sh ?
问候
嗨,需要一些澄清,如果我涉及所有参数。
1.没有看到Sb=(1.17 * f *√R)/ (t^1.5) ......(1)是与允许相比而采用的验收标准吗
2.在配方中没有出现母管外径或内径,这是否意味着任何管道尺寸没有关系和影响,除非它影响尺寸的衔接
你好所有的,
我的问题是关于管道设计方面的。
我们能在3D/5D弯曲处提供耳轴支撑吗?
由于管壁厚度与弯管和锻造弯头不同,对于关键管道是否合适?
如果耳轴焊接到底座上,则连接的母管壁也会经历片刻。因此,由于外部力矩引起的应力也需要加进去。在本主题中没有提到这一点。
请。我们有什么方法来计算假应力吗?
请提供这个问题的计算表。
我有条件检查应力是否在0.5环应力以内,或者添加一个加强垫,但不知道如何检查环应力,因为我们正在计算弯曲应力?
在耳轴检查中,我们的客户的应力状况需要在环应力的50%以内,否则我们需要增加加固垫。我的问题是如何检查耳轴的应力和环应力?
你好阿努普,
谢谢你的好博客。
我有一个疑问。
在我们的项目中,我们将耳轴管与结构钢一起从侧面支撑到垂直管道上。
采用这种弯管支承时,如何计算弯管上的应力?
你好阿努普,
谢谢你的好博客。
我对耳轴上的焊接重垫有一个疑问。
是否需要在加固垫上开孔,焊缝上存根?