壓力管道應力分析.ppt

1、第二章壓力管道強度及應力分析,楊玉芬,一、壓力管道應力分析的目的和意義,1、壓力管道的安全運行意義重大 一套完整的工藝裝置，只有通過管道按照流程需要將工藝過程所必須的各種機械裝備加以連接才能進行正常的生產。 另外，工藝裝置能否長期安全生產和具有足夠的使用壽命也與管道設計的好壞密切相關。 因此，管道設計是工業(yè)生產裝置不可缺少的重要組成部分，我們必須給予高度的重視。,我們所討論的壓力管道是指壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定限定范圍內的管道，管道中通常都是高溫（或超低溫）、高壓、易燃、易爆、有毒等危險性較大的介質。 因此，壓力管道一旦發(fā)生安全事故，都會造成嚴重的經濟損失和人員的傷亡，這些在國內外都一有了大

2、量的經驗和教訓。 保障壓力管道的安全運行，首先要通過合理的設計保障管道的強度。,2、管道所承受的載荷復雜 作用于管道的載荷有： （1）管內介質產生的壓力 介質產生的壓力主要在管子中產生環(huán)向的使管子直徑增大或縮小的變形，這也是管子本身發(fā)生破裂的主要影響因素。 同時，介質的壓力在遠端軸向還會在管子中產生軸向拉（壓）應力而引起某些附加載荷。 對于厚壁管，還會產生沿半徑方向的載荷。,（2）管子重量（自身、介質、保溫層） 高壓、大直徑鋼管的重量（自身、介質、保溫層）不容忽視。 管子重量在水平布置的接管中產生類似于梁的變形，而在豎直布置的接管中產生壓應力，困難造成失穩(wěn)破壞。 （3）零部件的重量 （4）支吊

3、架產生的支反力,（5）風力、地震產生的載荷 （6）管道溫度變化所產生的溫差應力 （7）管道安裝所產生的約束力 （8）設備的變形或位移在管道上產生的附加載荷 （9）此外，還有介質在管內的流動所引起的各種動載荷,3、不同性質的載荷對管道安全的影響有很大差別 例如： （1）隨著管內介質壓力的增加，管壁的應力水平會不斷加大，直至破壞，這種狀態(tài)稱為應力沒有自限性。 （2）隨著管內溫度增加，由于有約束存在，管壁的應力水平也會加大，但當達到一定程度時，如材料屈服，由溫差產生的應力會逐漸降下來，這種性質成為應力具有自限性。,不同性質的載荷，在管道中所產生的應力對管道安全的影響不同，因此，要根據不同類型的載荷采

4、用不同的強度條件，才能在保障安全的前提下，盡可能的提高管道運行的經濟性。 對于壓力管道，介質的內壓是最主要的載荷，也是管道強度計算的主要依據。,4、壓力管道應力分析的目的 壓力管道的設計應能夠適應介質的壓力、溫度和介質的操作條件，設計的核心問題是研究壓力管道在外載荷作用下，有效地抵抗變形和破壞的能力，即處理強度、剛度和穩(wěn)定性問題，保證壓力管道的安全性和經濟性。 因此，對壓力管道進行較為充分的載荷和應力、應力與變形分析，構成了壓力管道設計的重要理論基礎。,二、壓力管道應力分析,1、載荷的分類 （1）根據作用時間分： 持續(xù)載荷 介質壓力、重量、支反力、熱應力、殘余應力等 瞬間載荷 臨時作用于管道的

5、載荷， 風載荷、地震載荷等,（2）根據作用性質分： 靜載荷 緩慢、毫無振動的、使管道不產生顯著運動的載荷 動載荷 管道振動、壓力沖擊、風，地震載荷等,（3）載荷的自限性 自限性載荷是指由于結構變形協(xié)調過程中所產生的載荷，例如：設備接管處。 在管道的強度設計中，主要考慮的載荷有介質內壓、自重、支反力，及附加位移等，介質內壓是強度計算的最主要的依據。,2、應力分類 （1）應力的概念及管道的破壞 應力的基本定義是指構件單位面積上所承受的內力 一般來說，應力的值隨外載荷增大而增大，而各種材料對應力的承受能力有一個極限，稱為強度極限，當應力的值達到或超過材料的極限時，材料就可能發(fā)生諸如過度變形、開裂、斷

6、裂、失穩(wěn)等現象，稱為失效或破壞。,（2）應力分類 壓力管道應力分類的依據是應力對管道強度破壞所起作用的大小。 這種作用又取決于下列兩個因素： A、應力產生的原因 即應力是外載荷直接產生的還是在變形協(xié)調過程中產生的 外載荷是機械載荷還是熱載荷；,B、應力的作用區(qū)域和分布形式 即應力的作用是總體范圍還是局部范圍的 沿厚度的分布是均勻的還是線性的或非線性的。 目前，比較通用的應力分類方法是將壓力管道中的應力分為三大類： 一次應力、二次應力和峰值應力。,1）一次應力（P） 一次應力是指平衡外加機械載荷所必須的應力。 一次應力必須滿足外載荷與內力及內力矩的靜力平衡關系，它隨外載荷的增加而增加，不會因達到

7、材料的屈服點而自行限制，所以，一次應力的基本特征是“非自限性”。 如：管道介質壓力、支反力、集中載荷等。,另外，當一次應力超過屈服點時將引起管道總體范圍內的顯著變形或破壞，對管道的失效及破壞影響最大。 一次應力還可分為以下三種 : a一次總體薄膜應力 Pm 一次總體薄膜應力是指沿厚度方向均勻分布的應力，等于沿厚度方向的應力平均值。 一次總體薄膜應力達到材料的屈服點就意味著管道在整體范圍內發(fā)生屈服，應力不重新分布，而是直接導致破壞。,b一次彎曲應力Pb 一次彎曲應力是指沿厚度線性分布的應力。它在內、外表面上大小相等、方向相反。 這種應力在達到屈服極限時，只是表面屈服，如果繼續(xù)增加載荷，則屈服加深

8、，直至最后破壞，因此其破壞時的應力大于一次總體薄膜應力。 如：風載荷在管壁產生的軸向彎曲應力。,c一次局部薄膜應力（Pl） 一次局部薄膜應力是在結構不連續(xù)區(qū)由內壓或其他機械載荷產的薄膜應力和結構不連續(xù)效應產生的薄膜應力統(tǒng)稱為一次局部薄膜應力。 這種應力只引起局部屈服如管子與設備的焊接處或法蘭盤與管子的連接處。,2）二次應力(Q) 二次應力是指由相鄰部件的約束或結構的自身約束所引起的應力。 二次應力不是由外載荷直接產生的，其作用不是為平衡外載荷，而是結構在受載時變形協(xié)調而使應力得到緩解 。 一般壓力管道上所產生的二次應力，主要是考慮由于熱脹冷縮以及位移受到約束所產生的應力。通常稱為熱脹二次應力。

9、 二次應力的特點是自限性 。,3）峰值應力F 峰值應力是由于載荷、結構形狀突變而引起的局部應力集中的最高應力值,是引起疲勞破壞或脆性斷裂的可能根源。,3、承壓管道中的應力分布 （1）管壁中的應力狀態(tài) 在承受內（外）壓力作用的管道器壁中，由于管道幾何形狀的軸對稱性質，可能產生的主應力有 、z 、r 。 當管壁的厚度與管直徑相比較小時，在半徑方向的擠壓應力r可以忽略不計，管壁內只有兩個方向的主應力，稱為兩向應力狀態(tài)或平面應力狀態(tài)，反之，稱為三向應力狀態(tài)或平面應力狀態(tài),（2）薄壁管與厚壁管 當管道外徑/內徑1.2時，管道稱為薄壁管，應力分布為兩向應力狀態(tài)或平面應力狀態(tài)。 反之稱為厚壁管，應力分布為三

10、向應力狀態(tài)或平面應變狀態(tài)。,（3）三向應力的計算公式（GB 50316) = PDn / 2te z= PDn2 / 4te (Dn+te) r= - P / 2 式中：P 介質內壓 MPa Dn 管子的內徑 mm te 管子的有效(當量）壁厚 mm,（4）其他載荷在管壁中產生的應力主要在管道的軸向 管子重量（自身、介質、保溫層） 零部件的重量 支吊架產生的支反力 風力、地震產生的載荷 管道溫度變化所產生的溫差應力 管道安裝所產生的約束力 設備的變形或位移在管道上產生的附加載荷,三、一般壓力管道應力許用值的限定,1、材料的極限值 屈服極限s、斷裂極限b、蠕變極限D、疲勞極限等n 2、安全系數

11、ns =1.5 、 nb=3 3、許用應力 =min s/ ns 、 b/ nb 許用應力是在考慮了各種可能因素的情況下人為指定的應力許用上限，一般由查表得到。,4、失效準則 失效準則是指在判斷構件是否失效時所應用的最高應力限制，通常的表達式為： max 該式也稱為強度條件,（1）一次應力的強度條件 對于一次應力，根據極限載荷準則來規(guī)定其許用應力值，這是一個防止結構過度變形的準則。 一般進行下列兩項驗算：,1）管道在工作條件下，內壓折算應力的驗算 內壓在管道器壁上產生的主應力分別為： 環(huán)向、軸向、徑向 強度條件為，最大當量應力不超過材料在工作溫度下的基本許用應力 e t 其中: e 內壓折算應

12、力或叫當量應力 t 操作時，管道器壁的溫度,2）管道在工作條件下，內壓軸向應力和持續(xù)外載荷的驗算 軸向應力 除了內壓外，外載荷如管道重量、部件重量、支反力也會在軸向產生彎曲應力與內壓軸向應力疊加。 強度條件為，最大當量應力不超過材料在工作溫度下的基本許用應力 zhl t 該公式的含義為： 當以環(huán)向應力作為最大應力進行強度設計后，還應校核與環(huán)向應力垂直方向上的軸向應力是否滿足要求，因軸向應力復雜。,（2）二次應力的強度條件 二次應力產生的破壞，是在反復加載及冷熱交換作用下引起的疲勞破壞，根據安定性準則來規(guī)定其許用應力值，這是一個防止結構反復發(fā)生正反方向屈服變形的準則。 對這類應力限定，并不是限定

13、一個時期的應力水平，而是控制其交變循環(huán)次數,強度條件為： 內壓和持續(xù)外載荷產生的一次、二次應力e： e 1.25 f ( + t ) 單獨計算熱脹二次應力e ： e f (1.25 + 0.25t ) 考慮軸向載荷時，單獨計算熱脹二次應力e ： e f1.25 ( + t )-zhl 其中：f為修正系數。（p33),四、壓力管道的強度計算,1、承受內壓管子的強度分析 承受內壓管子，管內任一點上的應力 狀態(tài)可以用三個主應力來表示： 1 = PDn / 2te 2 =z= PDn2 / 4te (Dn+te) 3 =r= - P / 2 式中：P 介質內壓 MPa Dn 管子的內徑 mm te 管

14、子的有效(當量）壁厚 mm,2、管子壁厚計算（GB 50316) （1）管子計算壁厚ts 承受內壓管子計算壁厚公式： ts= PD0 / (2tEj+ PY) 式中： ts 管子的計算壁厚, mm; P 管子的設計壓力 MPa; D0 管子的外徑， mm; Ej 焊接接頭系數; t 管子材料在設計溫度下的許用 應力, MPa。 Y 考慮溫差應力影響的系數,（2）管子設計壁厚tsd 在工程上，需要考慮強度削弱因素 tsd= ts +C 式中： tsd 管子的設計壁厚, mm; C 壁厚附加裕量, mm. （3）管子的名義厚度tn tn tsd并向上圓整到材料標準規(guī)格的厚度,3、設計參數的確定 t

15、s= PD0 / (2tEj+ PY) （1）設計壓力P（GB 50316 ，P13) 設計壓力應不小于操作條件最苛刻時的壓力。 （2）設計溫度 原則上說，設計溫度應為管道器壁溫度，實際設計中以介質的操作溫度作為設計溫度,ts= PD0 / (2tEj+ PY) （3）許用應力t （GB 50316 ，P102) 許用應力的選取要考慮四方面的因素: 材料、使用狀態(tài)、厚度范圍、設計溫度 （4）焊接接頭系數Ej（GB 50316 ，P21) Ej 1.0 （5）系數Y （GB 50316 ，P44) 當 ts D0 /6 、設計溫度482時 對管道常用材料 Y=0.4,（6）壁厚附加量C（P35)

16、 C=C1+C2 式中： C1 管子壁厚負偏差、彎管減薄量 的附加值，mm。C11的大小與材 料、壁厚及管子級別有關 C2 管子腐蝕、磨損減薄量的附加 值， mm。 C2的大小與介質有關 當腐蝕不嚴重時，單面取1-1.5,雙面取2-3 否則，按腐蝕速率和設計壽命算,練習： 1、名詞解釋 （1）一次應力 一次應力是指平衡外加機械載荷所必須的應力。一次應力必須滿足外載荷與內力及內力矩的靜力平衡關系，它隨外載荷的增加而增加，不會因達到材料的屈服點而自行限制。 （2）許用應力 許用應力是在考慮了各種可能因素的情況下人為指定的應力許用上限。 數值為材料的強度極限除以安全系數。,（3）設計壓力 設計壓力應

17、不小于操作條件最苛刻時的壓力。 （4）設計溫度 原則上說，設計溫度應為管道器壁溫度，實際設計中以介質的操作溫度作為設計溫度,（5）壁厚附加量 C1管子壁厚負偏差、彎管減薄量的附加值， C2管子腐蝕、磨損減薄量的附加值， （6）名義厚度 tn tsd并向上圓整到材料標準規(guī)格的厚度,2、問答題 （1）什么是應力的自限性？ 二次應力是由于熱應力或變形約束而產生的應力，結構在受載時因變形協(xié)調而使應力得到緩解，這種現象稱為應力的自限性。,（2）引起管道一次應力和二次應力的靜載荷，其特性有什么不同？表現在什么地方？ 一次應力是由外載荷作用在管道上引起的內力，隨外載荷的增加而增加， 二次應力是由于熱應力或變

18、形約束而產生的應力，特點為有自限性。,3、計算題 （1）某單位需要設計壓力為1.6 MPa ,設計溫度為100，用鋼板直縫卷焊的630鋼管，設計采用Q235熱軋鋼板雙面對接焊，焊縫進行20%射線檢測，腐蝕附加量2.0 mm,試計算鋼板厚度。 （注： Q235 t =113 MPa）,解： ts= PD0 / 2 (t Ej + PY) 其中：P=1.6 MPa D0=630 mm t=100 材料Q235 熱軋狀態(tài) 100、假定厚度范圍3-16 mm, t =113 MPa,雙面對接焊，焊縫進行20%射線檢測 Ej=0.85 Y=0.4 (100482),代入公式 ts= PD0 / 2 (

19、t Ej + PY) ts=1.6*630/(2*113*0.85+1.6*0.4) =5.2 mm D0/6=630/6=1055.2 (Y滿足條件） C=C1+C2 C2=2 mm C1=0.5 mm（p36) C=2.5 mm tsd= 5.2+2.5=7.7 mm 答：可選用tn=8mm的鋼板。,（2）已知管內設計壓力為12MPa ,管子外徑為273 mm，為普通無縫鋼管，管材工作溫度為50，在工作溫度下的許用應力為113 MPa，腐蝕附加量1.0 mm,求管子的計算厚度。,ts= PD0 / 2(t Ej + PY) P=12 MPa D0=273 mm t =113 MPa Ej=

20、1 Y=0.4 （50 482 ） ts=12*273/(2*113*1+12*0.4) =14.2 mm,（3）已知DN300無縫鋼管的外徑為325 mm，管內設計壓力為4.75 MPa , 管材為普通低合金鋼，設計溫度為425 ，在設計溫度下的許用應力為87 MPa，腐蝕附加量1.5 mm, 求管子的名義厚度。,ts= PD0 / 2(t Ej + PY) P= 4.75 MPa D0=325 mm t =87 MPa Ej=1 Y=0.4 (4258.78 mm (Y滿足條件）,C=C1+C2 C2=1.5 mm C1=a/(100-a)*ts =15*8.78/(100-15)=1.5

21、5 mm (p35) C=3.05 mm tsd= 8.78+3.05=11.83 mm tn tsd =11.83mm 答：按GB/T 8163輸送流體用無縫鋼管，可選用tn=12 mm的鋼板。,4、彎管壁厚計算 （1）計算壁厚tlw tlw= ts(1 + D0/4R ) tlw= PD0 /2 (tEj+ PY) (1 + D0/4R ) （2）設計壁厚和名義壁厚 （3）彎管的不圓度Tu限定 對于輸送劇毒流體或P10MPa的鋼管，Tu不超過5%，其他Tu不超過8%。,練習： 已知一熱軋管的彎曲半徑R=500 mm，管子外徑D0=159 mm，設計溫度為常溫,普通碳素鋼許用應力t =116

22、 MPa，內壓 P=10 MPa，C2=1 mm ,求彎管的名義壁厚。,tlw= ts(1 + D0/4*R ) ts= PD0 / 2 (tEj+ PY) 解： ts=10*159/2*(116*1+10*0.4） =6.63 mm tlw=ts(1 + D0/4*R ) =6.631+ 159/(4*500)=7.16 mm C1=15*7.16/(100-15)=1.26 mm C2=1 mm C=C1+ C2=2.26mm Tsdw=ts+ C=7.2+2.26 mm=9.46 mm 取管子的名義厚度為 10 mm .,5、焊制三通管壁厚計算 （1）主管計算壁厚 tlz= PD0 /

23、2 (t+ P) 式中： 強度削弱系數 對于單筋、蝶式等局部補強的三通， =0.9。 焊制三通管選用無縫鋼管，否則要考慮焊接接頭系數。 （2）三通支管的計算壁厚 tld= tlz d0/D0 焊制三通長度一般為3.5D0 高度一般為1.7 D0,五、壓力管道的熱應力分析,1、熱應力的概念 管道在溫度發(fā)生變化時，會有熱脹冷縮的現象。 自由伸縮的管道不產生熱應力 通常管道在設備間固定，變形受約束，當溫度發(fā)生變化時，不能自由伸縮，管內將產生熱應力，或稱為溫度應力(溫差應力）。 熱應力對管道的安全有很大的威脅，是設計中必須考慮的問題。,2、簡單直管段熱應力的計算 設一直管段長L，截面積為A，管材彈性模

24、量為E. 管道按裝溫度為T0,工作溫度為T1, T1T0。管材的線膨脹系數為， 在非安裝自由狀態(tài)下，管子的伸縮為l 則有： l=(T1-T0)L,lt=(T1-T0)L 實際的管段兩端是固定的，伸縮為0。 此時在管壁中就產生了力！ 力隨溫度升高而增大！ 可能產生兩種效果： （1）破壞管道的支撐 （2）管子失穩(wěn)破壞,由于溫度變化在 管壁中產生的力可以通過軸向拉伸與壓縮的計算方法來確定。 假定軸受軸向壓縮，壓力為P，軸受力的面積為A,長度為L，則軸截面中的應力為： =P/A 由胡克定律， 所產生的壓縮變形為 l= *L/E=P*L/(A*E),管子的安裝如p39圖 為克服溫差變形，在管內產生的載荷

25、可以借助下式計算 l軸= PL/EA 令l溫差= l軸則： (T1-T0)L=PL/EA 令：(T1-T0) = T 可以解出： P=T EA 而溫差=P/A稱為溫差應力,與溫差大小和材料特性有關。,管內的熱應力為 = P/ A = T E 管內的熱應力在某些條件下會很大，如P40管徑為159 mm，溫度差為100時，管內產生的溫差應力為244 MPa 。 3、實際管道的熱應力計算 實際管道的熱應力計算是一個超靜定問題，只能通過變形協(xié)調方程、物理方程或數值解法得到近似解。 如：力法、位移法、有限元法等。 通常用計算機編程計算。,六、管道的柔性及柔性設計 1、管道的柔性 溫度變化時管道系統(tǒng)熱脹的

26、可能性稱為管系的柔性。 管道的柔性是反映管道變形難易程度的一個物理概念，表示管道通過自身變形吸收熱脹、冷縮及其他位移變形的能力。 管系的柔性越大，所產生的熱應力就越小。,2、工程上增大管道柔性的幾種措施(GB 50316) （1）在條件允許的情況下,應首先考慮采用改變管道走向以增加管道的柔性,如將管道根據工藝需要布置成L型或Z型(稱為自然補償器); （2）增加管系的長度可以增加管道的柔性,增加與其垂直的管道的長度可以減小管系的剛性; （3）選用彈簧支吊架,在吊架處存在的垂直位移,可以將約束放松,增加管道的柔性.,（4）選用人工補償器 a、 設置型彎 b、 設置波紋管膨脹節(jié),3、管道支吊架的類型

27、和選用 （1）管道支吊架的類型 三大類 1）承重類 恒力吊架、變力支吊架、剛性支吊架2）限位支吊裝置 限位、導向 3）振動控制裝置 彈簧減振器 油壓阻尼,（2）管道支吊架的選用 1）按照支撐點載荷大小、位移情況、操作溫度、安裝空間、管道材質來選用 2）盡量選用標準支吊架 3）在下列情況下應考慮設置導向支架 管道橫向位移過大 固定支架距離過長，可能產生橫向不穩(wěn)定 管道內因沖擊載荷或兩相流產生振動時 設計時只允許軸向位移時,4）當架空的管道熱膨脹量較大時，應使用加長管托支撐。 （3）管道支吊架位置的確定 1）滿足管道最大允許跨距要求 2）布置在靠近集中載荷的地方 3）在轉動機器附近應設置吊架 4）

28、對于復雜管系，應根據應力計算結果設置和調整這支吊架位置。,七、壓力管道的應力驗算,前面我們用強度理論e t 導出公式 ts= PD0 / (2tEj+ PY) 來計算管道的壁厚。其中e為環(huán)向應力。 應力驗算的應用： （1）驗算軸向應力疊加后是否仍滿足強度條件； （2）實際存在的管道內的應力值是否滿足強度條件， （3）液壓試驗時的應力校核,1、管道產生的最大軸向應力的驗算 軸 此公式中包含： 1）內壓軸向應力 2）重量載荷、風、地震載荷產生的軸向應力 3）熱負荷產生的軸向應力 4）其他約束等產生的軸向應力,2、管道內壓產生的最大應力的驗算 根據第三強度理論， e= - r t 當r=0時，可得：

29、 e=PD0-(tn-c)/2*Ej*(tn-C) t （此公式的原型即為 = PD/2 t ）,3、壓力試驗時最大應力的驗算 =P試驗D0-(tn-c)/2*Ej*(tn-C) 0.9s,練習： 一管子外徑為273 mm，壁厚為18 mm，為普通無縫鋼管，管材在工作溫度下的屈服限為 235 MPa，設計壓力為12 MPa ,腐蝕附加量1.0 mm, 液壓試驗壓力為18 MPa，要求管內最大應力不小于0.9屈服限，試進行應力驗算,=PD0-(tn-c)/2*Ej*(tn-C) 0.9s 已知：P=18 MPa Ej=1 tn=18 mm C2=1 mm s=235 MPa C1=15/(100

30、-15)tn=3.2 mm =18*273-(18-4.2)/2*1*(18-4.2) =169 MPa 0.9s =0.9*235=211.5 MPa 0.9s 應力驗算合格,八、應力分析及強度計算小結 (一)、應力分類 一次、二次、峰值應力 (二)、管道應力計算公式 環(huán)向： =PD0/2t 軸向： =PD0/4t (三)、材料的極限值 屈服極限s、斷裂極限b、蠕變極限D、疲勞極限等n,(四)、安全系數 ns =1.5 、 nb=3 (五)、許用應力 =min s/ ns 、 b/ nb 許用應力是在考慮了各種可能因素的情況下人為指定的應力許用上限。 (六)、強度條件（失效準則） max ,

31、(七)、強度條件的應用 1、計算管道壁厚 （1）計算壁厚ts max max = = PD0/ 2t PD/ 2t P(D0 t)/ 2t Ej 解出t ts=PD0/(2 Ej-PY) （2）管道壁厚術語 ts 、tsd、te、tmin、tn,（3）設計厚度tsd tsd=ts +C (4) 名義厚度 tn (5)有效厚度te te=tn-C （6）最小厚度 tmin (7)壁厚減薄量C1 (8)腐蝕裕量C2 2、應力驗算 3、最高承載能力計算,練習： 1、簡答題 （1）管道熱應力產生的原因 管道在溫度發(fā)生變化時，會有熱脹冷縮的現象。如果變形受約束，不能自由伸縮，管內產生的約束力稱為熱應力，

32、或稱為溫度應力。 （2）管道系統(tǒng)的柔性 溫度變化時管道系統(tǒng)熱脹的可能性稱為管系的柔性 （3）焊接接頭系數 焊縫材料的強度與母材強度之比， 1.0,計算題 1、一管子外徑為530 mm，壁厚為12mm，鋼板卷焊，設計溫度50，管材在設計溫度下的許用應力為170 MPa，腐蝕附加量1.0 mm,求所能承受的最高設計壓力P。,解： 強度條件 max PD0-(tn-c)/2* (tn-C) *Ej P= *Ej* 2* (tn-C) / D0-(tn-c) tn=12 C1=0.8 C=1.8 雙面焊對接焊縫，局部檢驗，Ej=0.85 P= 170*0.85* 2*(12-1.8)/530-(12-1.8) =6 MPa,2、一管子外徑為159 mm，壁厚為6mm，鋼板卷焊，設計溫度100，設計壓力為3 MPa，管材在設計溫度下的許用應力為113 MPa，腐蝕附加量2.0 mm,判斷此管道是否滿足強度條件。,解： 強度條件 max PD0-(tn-c)/2* (tn-C) *Ej tn=6 C2=2 C1=0.8 C=2.8 雙面焊對接焊縫，局部檢驗，Ej=0.85 3*159-（6-2.8)/2*(6-2.8) =73 MPa *Ej=113*.85=96 MPa 滿足強度條件。,練習 一