检查模型 - CAESAR II - 参考数据

CAESAR II 应用指南

Language
中文 (大陆)
Product
CAESAR II
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参考数据
CAESAR II Version
12

泵管嘴上的操作力矩(X、Y 和 Z)大于 API 610 的允许限值。因此,您必须修改管道系统以减小这些荷载。返回 Tutorial A 的静态分析中,以确定这些荷载值偏大的原因。然后,您可以对管道系统进行必要的修改。

在 Tutorial A 的静态结果中,将泵上的操作荷载与泵上的安装荷载进行比较。如果两者差别较大,则说明引起过载的原因是由热膨胀。如果两者基本相同,说明过载是由持续荷载引起的。

在本例中,只有操作荷载过大。因此,该管道系统存在热膨胀的问题。对于一给定的热膨胀量,可通过增加系统的柔性来减小热胀力和力矩。根据公式 F = KX,你可以通过减少 K 来减少端点间热伸长导致的力或力矩。

如果是因为持续荷载而使系统中的泵过载,则引起此问题原因可能是系统的压力或自重。存在压力问题的系统通常包含无约束膨胀节。自重问题是由于系统的支撑不当。一般情况下,这或者是弹簧的初始荷载问题,或者是支架位置的问题。

在下图中,查看操作载荷工况的挠曲形状位移图像,以检查力矩过大的原由。大多数工程师和分析师发现,根据系统的位移而不是内力和力矩来理解系统的荷载反应更容易。位移图可用于识别哪段管线将产生热变形以及哪段管线会将热变形转化为作用在泵上的较大的力或力矩。

该图可以清晰地看出,泵上绕 Z 轴的较大力矩是由于 B 段热膨胀对抗管段 A 和 C 的刚度而引起的。绕 X 轴的大力矩是由于 A 段热膨胀对抗管段 BC 的刚度而引起的。连接的汽提塔(在 A 的左端和管道系统模型中的节点 40)的热膨胀也会导致这些过大的荷载。

如何减少泵出口管嘴处的过载?如何增加系统的柔性,来降低这些荷载?可能的解决方案有:

  • 将柔性纳入到容器/管嘴交点处。

  • 重新设计管道系统,通过在管道上添加膨胀弯或膨胀节来降低刚度。