直埋热力管道应力计算

管道外径D(m)0.325管道壁厚d(m)0.014线性系数α(m/(m?K))

0.0000122弹性模量E(Pa) 1.98E+11

摩擦系数μ0.4工作温度t 1(℃)95安装温度t 2(℃)0泊松系数ν0.3增强系数n 1.3

截面积A(m 2)0.01367156二次矩I(m 4)0.00054667

管道重量g 管（N/m)706.3介质重量g 介（N/m)681保温厚度d 0(m)0.05

土壤密度γ(N/m 3)17000设计压力P a (MPa) 1.6屈服点σs (MPa)235许用应力

σ(MPa)130μγ(kg/m 3

)D 0(m)g 管（N/m)g 介（N/m)D(m)d(m)0.417000

0.425706.36810.3250.014

H kp (m)g(kN)

1.3911.43 1.3911.43

t 1(℃)t 2(℃)E(Pa)α(m/(m?K))D(m)d(m)μ950

1.98E+110.0000122

0.325

0.014

0.4

L f (m)f(N)F(kN)29.71105.61

3137.38

29.713137.38105.61

t 1(℃)t 2(℃)E(Pa)α(m/(m?K))n σs (MPa)ν95

0 1.98E+110.0000122

1.3

235

0.3

σt (MPa)

dT g (℃)dT(℃)18.57121.09

95.00

95.00121.0918.57

t 1(℃)t 2(℃)E(Pa)α(m/(m?K))n σs (MPa)ν95

1.98E+11

0.0000122

1.3

235

0.3

管道稳定

性计算

摩擦长度(m)实际温差(℃)屈服温差(℃)环向应力(MPa)

热屈服温差

临界最小覆土深度

临界最小覆土深度(m)管道上部重力之和(kN)

管道特性值

土壤横向压缩反力系数

C(N/m 3)

3500000

请输入数据

单位长摩擦力(kN/m)

轴向推力(kN)

摩擦长度

土壤摩擦力计算管道过渡段长度计

算

管道过渡段长度计算

管道热屈

服温差计

算

α(m/(m?K))E(Pa)t 1(℃)t 2(℃)0.0000122 1.98E+11950

γ(kg/m 3)17000

P a (MPa)D(m)d(m)1.60.3250.014

P a (MPa)D(m)d(m)μγ(kg/m 3)dT g (℃)1.6

0.325

0.014

0.4

17000

121.09

算

过渡段：

如图中的AB 段，当介质温度发生变化时，设置补偿器A 点处的管道处于自由伸缩状态，管道截面位置由A 点逐渐移向B 点，由于管道与周围土壤摩擦力f 作用，使得管道热伸长受阻，当B 点处的摩擦力增加到与温度胀力相等时，管道就能不再向有补偿器的A 点处伸长，而进入了自然锚固状态。在这类管段中，管道的热伸长由A 点自由伸缩逐渐过渡B 点的锚固状态，管道的轴向温度应力亦从A 点处为零逐渐增加到B 点处最大值，各处管道都有不同程度的热伸长。这种管段的设计计算的主要任务是计算管段的热

H _kp =(K ?g _管?g _介)/Dγ K =(0.081α^1.83 E A ^1.5 (t _1?t _2 )^1.83)/(μ^0.33 I ^0.5 )

f =9.8μρ(H +D /2)πD

L _f =Eα(t _1?t _2 )A /(9.8μρ(H +d _y /2)πd _y )

ΔT _g =1/αE [nσ_s ?(1?ν) σ_t ]

σ_t =(P _a d )/2δ

可以有锚固段存在

L=([αE(t_1?t_0 )?νσ_t ]A×〖10〗^6)/f

?L=[α(t_1?t_0 )?fL/(2EA×〖10〗^6 )]L?

L_y/2

L≥2.3/(DC/(4EI×〖10〗^6 ))^0.25

N_a=[αE(t_1?t_0 )?νσ_t ]A×〖10〗^6

σ_P=[(1?ν) σ_t?αE(t_1?t_0 )]≤3[σ]

L≤((3[σ]?σ_t ))/1.6F A×〖10〗^6