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壓力管道元件以及特種設(shè)備ts認(rèn)證

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 　　牽強(qiáng)波數(shù)n應(yīng)為整數(shù)，但求出的n不必定是整數(shù)，需對(duì)其取整。因而按上面的公式計(jì)算時(shí)，首要求出牽強(qiáng)波數(shù)n，并取整，然后用n，n-1，n+1三個(gè)數(shù)別離帶入上面的公式中，求出的最小值就是臨界荷載。

　　用公式(8-37)和(8-38)計(jì)算臨界壓力十分繁瑣，也能夠用查圖表的辦法求臨界壓力，圖表是依據(jù)上述公式制作而成，見(jiàn)圖8-29。

　　(二)加勁環(huán)斷面的臨界外壓力

　　加勁環(huán)兩端鄰近的管壁與加勁環(huán)一起變形，這一有些的長(zhǎng)度為，加勁環(huán)有用斷面如圖8-30所示。

　　加勁環(huán)斷面的外壓安  穩(wěn)計(jì)算公式，可按照潤(rùn)滑管的公式計(jì)算，可是等式右邊應(yīng)當(dāng)除以加勁環(huán)的距離l，別的參數(shù)用加勁環(huán)有用斷面計(jì)算。

　　(8-39)

　　式中j——計(jì)算斷面對(duì)自身中和軸的慣性矩；

　　rk——加勁環(huán)有用斷面基地半徑；

　　畢竟，總結(jié)一下明鋼管的方案進(jìn)程：(1)首要依據(jù)鍋爐公式并思考銹蝕厚度初步擬定管壁厚度，但在應(yīng)力和安  穩(wěn)計(jì)算中，不計(jì)銹蝕厚度；(2)再由管壁厚度用潤(rùn)滑管外壓安  穩(wěn)計(jì)算公式進(jìn)行外壓安  穩(wěn)校核，假定不安  穩(wěn)可設(shè)置加勁環(huán)(也可用支承環(huán)替代)，并選定其距離；(3)依據(jù)加勁環(huán)抗外壓安  穩(wěn)和橫斷面壓應(yīng)力小于鋼管構(gòu)件抗力限值的需求，斷定加勁環(huán)的規(guī)范；(4)進(jìn)行強(qiáng)度校核，假定不滿足需求則添加管壁厚度或減小加勁環(huán)距離。重復(fù)上面的進(jìn)程，直到滿足需求。

　　第八節(jié)分岔管

　　一、分岔管的功用、特征和需求

　　選用聯(lián)合供水或分組供水時(shí)，即一根管道需求供給兩臺(tái)或更多機(jī)組用水時(shí)，需求設(shè)置分岔管，這種岔管坐落廠房上游側(cè)，其效果是分配水流。

　　有時(shí)，一條壓力引水道需求分紅二根以上的壓力管道，也是分岔管，一般坐落調(diào)壓井底部或調(diào)壓井輕賤。幾臺(tái)機(jī)組的尾水管一般在輕賤構(gòu)成一條壓力尾水洞，集結(jié)處也是分岔管，不過(guò)水流方向相反。上輕賤壓力引水道上的分岔管一般規(guī)范較大，但內(nèi)壓較低。

　　中國(guó)現(xiàn)已建成的水電站岔管大多數(shù)歸于地下岔管，但大多按明管方案，即不思考周圍巖體分擔(dān)荷載。本節(jié)首要議論廠房前的分岔管。

　　一般來(lái)說(shuō)，岔管的水流條件較差，致使的水頭扔掉較大；別的，岔管由薄殼和剛度較大的加強(qiáng)構(gòu)件構(gòu)成，管壁厚，構(gòu)件規(guī)范大，有時(shí)需鍛造，焊接技術(shù)需求高，造價(jià)也對(duì)比高；由于其受力條件差，且所接受的靜動(dòng)水壓力最大，又靠近廠房，因而其安  全性十分重要。

　　從方案和施工來(lái)說(shuō)，岔管應(yīng)滿足下列需求：

　　(1)作業(yè)安  全可靠。

　　(2)水流平順，水頭扔掉小，防止渦流和振蕩。實(shí)驗(yàn)研討說(shuō)明，當(dāng)水流通過(guò)岔管各斷面的均勻流速靠近相等，或水流緩慢加速(分岔前斷面積大于分岔后面積之和)時(shí)，可防止渦流，削減水頭扔掉。分支管宜選用錐管過(guò)渡，半錐角一般是5o～10o，宜選用較小的分岔角β，常用方案是45o～60o。岔襠角γ和順流轉(zhuǎn)角θ也宜選用較小值。但這些需求有時(shí)是相互對(duì)立的，例如添加α2可減小θ，但會(huì)使γ加大，因而需求悉數(shù)思考選擇。

　　(3)構(gòu)造合理簡(jiǎn)略，受力條件好，不發(fā)作過(guò)大的應(yīng)力會(huì)集和變形。

　　(4)制作、運(yùn)送、設(shè)備便當(dāng)。

　　(5)經(jīng)濟(jì)合理。

　　圖8-30岔管示意圖

　　以上水力學(xué)條件和構(gòu)造、技術(shù)的需求也常常相互對(duì)立。例如分岔角越小對(duì)水流有利，但此時(shí)主支管相互切開(kāi)的破口也越大，對(duì)構(gòu)造晦氣，并且會(huì)添加岔襠處的焊接艱難。關(guān)于低水頭電站，應(yīng)更多思考削減水頭扔掉；對(duì)高水頭電站，有時(shí)為了使構(gòu)造合理簡(jiǎn)略，能夠容許水頭扔掉稍大一些。

　　二、岔管的安  排辦法

　　岔管的典型安  排有以下三種，如圖8-31所示。

　　(1)非對(duì)稱y形安  排，見(jiàn)圖8-31(a)。假定要從主管中分出一支較小的岔管，或許兩條支管的軸線因故不能作對(duì)稱安  排時(shí)，能夠用不對(duì)稱的卜形安  排。

　　(a)(b)(c)

　　圖8-31岔管的安  排辦法

　　(2)對(duì)稱y形安  排，見(jiàn)圖8-31(b)。用于主管分紅二個(gè)一樣的支管，如一管二機(jī)。

　　(3)三岔形安  排，見(jiàn)圖8-31(c)。用于主管直接分紅三個(gè)一樣的支管。

　　若機(jī)組臺(tái)數(shù)較多，可選用對(duì)稱y形—非對(duì)稱y形或?qū)ΨQy形—三岔形組合安  排。

　　中國(guó)已建鋼岔管的安  排辦法中卜形安  排居多。除因卜形安  排活絡(luò)簡(jiǎn)練外，還因以往發(fā)明的鋼岔管方案較小，選用貼邊岔管較多，較適合于卜形安  排。岔管的主、支管基地線宜安  排在同一平面內(nèi)，使構(gòu)造簡(jiǎn)略。

　　圖8-32錐管公切球

　　主、支管管壁的交線，稱為相貫線。由于在相貫線處主支管相互切開(kāi)，常常需求沿相貫線用構(gòu)件加強(qiáng)。為了便于加強(qiáng)構(gòu)件的制作和焊接，期望相貫線是平面曲線。能夠在幾許上證實(shí)，相貫線是平面曲線的必要和充分條件是主支管有一公切球，如圖8-32所示。

　　假定主、支管的直徑相差較大，或因其它原因，主、支管公切于一個(gè)球有艱難，則相貫線將位于曲面上，沿相貫線的加強(qiáng)構(gòu)件將是一個(gè)曲面構(gòu)件，計(jì)算、制作、設(shè)備等都對(duì)比艱難。

　　三、岔管的構(gòu)造辦法

　　(一)三梁岔管

　　在壓力鋼管的分岔處，由于管殼相互切開(kāi)，不再是一個(gè)無(wú)缺的圓形，如圖8-33所示。在內(nèi)水壓力效果下，管壁所承擔(dān)的環(huán)向拉應(yīng)力無(wú)法平衡。這么，在主管與支管及支管間的相貫線上，效果著主、支管殼體傳來(lái)的環(huán)向拉力和軸力等雜亂外力，因而需求添加管壁厚度，并用兩根腰梁和一根u梁進(jìn)行加固，使之有滿足的強(qiáng)度和剛度。以正y形對(duì)稱分岔為例(見(jiàn)圖8-33)，主管通常為圓柱管，支管為錐管。沿兩支管的相貫線用u梁加強(qiáng)，沿主管和支管的相貫線則用腰梁加強(qiáng)，u梁接受較大的不平衡水壓力，是梁系中的首要構(gòu)件。將u梁和腰梁端部聯(lián)合點(diǎn)做成剛性聯(lián)合，構(gòu)成一個(gè)薄殼和空間梁系的組合構(gòu)造，其受力十分雜亂。

　　依據(jù)中國(guó)已建7個(gè)三梁岔管的構(gòu)造試驗(yàn)證實(shí)，在管壁上實(shí)測(cè)的應(yīng)力會(huì)集系數(shù)(實(shí)測(cè)

　　1-腰梁；2-主管；3-公切球；4-支管；5-u型梁

　　應(yīng)力與主管理論膜應(yīng)力之比)為1.3～2.6。其間五個(gè)岔管u梁刺進(jìn)管壁內(nèi)20～100cm深，應(yīng)力會(huì)集系數(shù)為1.3～1.9。另兩個(gè)岔管u梁未刺進(jìn)管壁內(nèi)，應(yīng)力會(huì)集系數(shù)添加為2.4～2.6。因而，當(dāng)沒(méi)有計(jì)算剖析和試驗(yàn)資料時(shí)，考慮到u梁刺進(jìn)管壁內(nèi)，則有些應(yīng)力會(huì)集系數(shù)能夠取1.5~2.0。常用的加固梁斷面為矩形或t形，在資料答應(yīng)時(shí)應(yīng)防止選用瘦

　　高型截面，以矮胖形截面為好。u梁斷面標(biāo)準(zhǔn)無(wú)量，為改善其應(yīng)力狀況和安  頓狀況，下降岔管壁的應(yīng)力會(huì)集系數(shù)，u梁應(yīng)適當(dāng)刺進(jìn)管殼內(nèi)。刺進(jìn)深度在腰梁聯(lián)接端為零，中部斷面處最大。梁內(nèi)側(cè)應(yīng)修圓角，并應(yīng)設(shè)導(dǎo)流墻。

　　三梁岔管的首要缺陷是梁系中的應(yīng)力以彎曲應(yīng)力為主，資料的強(qiáng)度未得到充分利用，三個(gè)曲梁(特別是u梁)常常需求無(wú)量的截面，不光浪費(fèi)了資料，還加大了岔管的概括標(biāo)準(zhǔn)，而且或許需求鑄造，焊接后還需求進(jìn)行熱處理。由于梁的剛度較大，對(duì)管殼有較強(qiáng)的綁縛，使梁鄰近的管殼發(fā)作較大的有些應(yīng)力。一起，在內(nèi)壓的效果下，由于相貫線的筆直變位較小，用于埋管則不能充分利用圍巖的抗力。因而，三梁岔管雖有長(zhǎng)期的方案、制作和作業(yè)的履歷，但由于存在上述缺陷，不能認(rèn)為是一種很志向的岔管。三梁岔管適用于內(nèi)壓較高、直徑不大的明管道。

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