5.7.1 兩過渡段間駐點(diǎn)位置Z(圖5.7.1)應(yīng)按下式計(jì)算：
式中：la、lb——分別為駐點(diǎn)兩側(cè)過渡段長度(m)；
Fa、Fb——分別為駐點(diǎn)兩側(cè)活動端對管道伸縮的阻力(N)，當(dāng)Fa或Fb的數(shù)值與過渡段長度有關(guān)，采用迭代計(jì)算時，F(xiàn)a或Fb的誤差不應(yīng)大于10％；
Fmin——管道單位長度最小摩擦力(N/m)。
圖5.7.1 計(jì)算駐點(diǎn)位置簡圖
5.7.2 管段伸長量應(yīng)根據(jù)該管段所處的應(yīng)力狀態(tài)按下列公式計(jì)算：
1 當(dāng)t1－t0≤ΔTy或l≤Lmin，整個過渡段處于彈性狀態(tài)工作時：
2 當(dāng)t1－t0＞ΔTy，且l＞Lmin，管段中部分進(jìn)入塑性狀態(tài)工作時：
式中：Δl——管段的熱伸長量(m)；
Δlp——過渡段的塑性壓縮變形量(m)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
t0——管道計(jì)算安裝溫度(℃)；
t1——管道工作循環(huán)最高溫度(℃)；
Fmin——管道單位長度最小摩擦力(N/m)；
E——鋼材的彈性模量(MPa)；
A——工作管管壁的橫截面積(m2)；
ΔTy——工作管屈服溫差(℃)；
Lmin——直管段的過渡段最小長度(m)；
Lmax——直管段的過渡段最大長度(m)；
l——設(shè)計(jì)布置的管段長度(m)，當(dāng)l≥Lmax時，取l＝Lmax。
5.7.3 過渡段內(nèi)任一計(jì)算點(diǎn)的熱位移應(yīng)按下列公式計(jì)算：
Δld＝Δl－Δla (5.7.3)
式中：Δld——計(jì)算截面的熱位移量(m)；
Δl——管段的熱伸長量(m)，按式(5.7.2)計(jì)算；
Δla——假設(shè)過渡段的熱伸長量(m)，按式(5.7.2)計(jì)算，式中l(wèi)取計(jì)算點(diǎn)到活動端的距離。
5.7.4 采用套筒、波紋管、球形等補(bǔ)償器對過渡段的熱伸長或分支三通熱位移進(jìn)行補(bǔ)償時，選用補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 當(dāng)過渡段的一端為固定點(diǎn)或錨固點(diǎn)時，補(bǔ)償器補(bǔ)償能力不應(yīng)小于計(jì)算熱伸長量(或熱位移量)的1.1倍；
2 當(dāng)過渡段的一端為駐點(diǎn)時，補(bǔ)償器補(bǔ)償能力不應(yīng)小于計(jì)算熱伸長量(或熱位移量)的1.2倍，但不應(yīng)大于按過渡段最大長度計(jì)算出的熱伸長量的1.1倍。
條文說明
5.7 熱伸長計(jì)算
5.7.1 本條計(jì)算方法適用于計(jì)算相鄰的兩個直管過渡段或直管與彎管臂之間或連接在一起的兩個彎管臂之間的駐點(diǎn)。
駐點(diǎn)位置因摩擦力大小、活動端阻力變化而可能發(fā)生漂移。土壤摩擦力在管道運(yùn)行過程中會發(fā)生變化，由Fmax變至Fmin。對于兩側(cè)有相同型號補(bǔ)償器的兩個相鄰直線過渡段(包括有相同規(guī)格彎頭連接在一起的兩個彎管臂)，由于兩側(cè)對稱，駐點(diǎn)在直管段的中點(diǎn)，摩擦力的變化理論上對駐點(diǎn)位置無影響。對于一個直線過渡段和一個彎管臂連接在一起的管段，由于兩個過渡段的活動端阻力不同，摩擦力變化時，駐點(diǎn)位置會發(fā)生較大漂移。為簡化計(jì)算，本條規(guī)定僅按Fmin求算駐點(diǎn)。此規(guī)定是基于當(dāng)一側(cè)為彎管過渡段時，由內(nèi)壓產(chǎn)生的不平衡力將使駐點(diǎn)向直管過渡段處移動，取Fmin將使彎管過渡段有較大值，這樣彎頭要吸收較大的熱位移，在此條件下彎頭強(qiáng)度能滿足則彎頭是安全的。對于直管過渡段，按Fmin計(jì)算的長度會偏小，但考慮到投產(chǎn)初期摩擦力為Fmax，雖過渡段長度較大(將(5.7.1)式中Fmin改為Fmax計(jì)算la較大)，但管道熱伸長被土壤摩擦阻力約束留存在管壁內(nèi)轉(zhuǎn)化為軸向應(yīng)力的百分比也較大，同時在5.7.4條規(guī)定，對有駐點(diǎn)的過渡段選擇補(bǔ)償器時，應(yīng)增大20％的裕量。這樣也能保證直管過渡段補(bǔ)償器的安全。
5.7.2 當(dāng)整個過渡段處在彈性狀態(tài)時，管道應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系完全符合虎克定律。當(dāng)過渡段內(nèi)有部分管道進(jìn)入塑性狀態(tài)時，過渡段總熱伸長量計(jì)算中要考慮由于管壁屈服產(chǎn)生的塑性變形。
5.7.3 該條列出了在過渡段中間部位設(shè)有分支時，計(jì)算分支點(diǎn)位移的步驟。
5.7.4 補(bǔ)償器補(bǔ)償能力選擇應(yīng)適當(dāng)留有余地?？紤]到5.3.1條對σs引入了增強(qiáng)系數(shù)n＝1.3，已經(jīng)提高了補(bǔ)償器補(bǔ)償能力，因此余地不宜過大。本規(guī)程規(guī)定一般為計(jì)算熱伸長量的10％。對有駐點(diǎn)的過渡段，由于兩過渡段連接在一起，駐點(diǎn)位置很可能發(fā)生漂移而造成過渡段長度加長，對熱伸長影響較大，為此規(guī)定余量提高到20％。
式中：la、lb——分別為駐點(diǎn)兩側(cè)過渡段長度(m)；
Fa、Fb——分別為駐點(diǎn)兩側(cè)活動端對管道伸縮的阻力(N)，當(dāng)Fa或Fb的數(shù)值與過渡段長度有關(guān)，采用迭代計(jì)算時，F(xiàn)a或Fb的誤差不應(yīng)大于10％；
Fmin——管道單位長度最小摩擦力(N/m)。
圖5.7.1 計(jì)算駐點(diǎn)位置簡圖
5.7.2 管段伸長量應(yīng)根據(jù)該管段所處的應(yīng)力狀態(tài)按下列公式計(jì)算：
1 當(dāng)t1－t0≤ΔTy或l≤Lmin，整個過渡段處于彈性狀態(tài)工作時：
2 當(dāng)t1－t0＞ΔTy，且l＞Lmin，管段中部分進(jìn)入塑性狀態(tài)工作時：
式中：Δl——管段的熱伸長量(m)；
Δlp——過渡段的塑性壓縮變形量(m)；
α——鋼材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]；
t0——管道計(jì)算安裝溫度(℃)；
t1——管道工作循環(huán)最高溫度(℃)；
Fmin——管道單位長度最小摩擦力(N/m)；
E——鋼材的彈性模量(MPa)；
A——工作管管壁的橫截面積(m2)；
ΔTy——工作管屈服溫差(℃)；
Lmin——直管段的過渡段最小長度(m)；
Lmax——直管段的過渡段最大長度(m)；
l——設(shè)計(jì)布置的管段長度(m)，當(dāng)l≥Lmax時，取l＝Lmax。
5.7.3 過渡段內(nèi)任一計(jì)算點(diǎn)的熱位移應(yīng)按下列公式計(jì)算：
Δld＝Δl－Δla (5.7.3)
式中：Δld——計(jì)算截面的熱位移量(m)；
Δl——管段的熱伸長量(m)，按式(5.7.2)計(jì)算；
Δla——假設(shè)過渡段的熱伸長量(m)，按式(5.7.2)計(jì)算，式中l(wèi)取計(jì)算點(diǎn)到活動端的距離。
5.7.4 采用套筒、波紋管、球形等補(bǔ)償器對過渡段的熱伸長或分支三通熱位移進(jìn)行補(bǔ)償時，選用補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 當(dāng)過渡段的一端為固定點(diǎn)或錨固點(diǎn)時，補(bǔ)償器補(bǔ)償能力不應(yīng)小于計(jì)算熱伸長量(或熱位移量)的1.1倍；
2 當(dāng)過渡段的一端為駐點(diǎn)時，補(bǔ)償器補(bǔ)償能力不應(yīng)小于計(jì)算熱伸長量(或熱位移量)的1.2倍，但不應(yīng)大于按過渡段最大長度計(jì)算出的熱伸長量的1.1倍。
條文說明
5.7 熱伸長計(jì)算
5.7.1 本條計(jì)算方法適用于計(jì)算相鄰的兩個直管過渡段或直管與彎管臂之間或連接在一起的兩個彎管臂之間的駐點(diǎn)。
駐點(diǎn)位置因摩擦力大小、活動端阻力變化而可能發(fā)生漂移。土壤摩擦力在管道運(yùn)行過程中會發(fā)生變化，由Fmax變至Fmin。對于兩側(cè)有相同型號補(bǔ)償器的兩個相鄰直線過渡段(包括有相同規(guī)格彎頭連接在一起的兩個彎管臂)，由于兩側(cè)對稱，駐點(diǎn)在直管段的中點(diǎn)，摩擦力的變化理論上對駐點(diǎn)位置無影響。對于一個直線過渡段和一個彎管臂連接在一起的管段，由于兩個過渡段的活動端阻力不同，摩擦力變化時，駐點(diǎn)位置會發(fā)生較大漂移。為簡化計(jì)算，本條規(guī)定僅按Fmin求算駐點(diǎn)。此規(guī)定是基于當(dāng)一側(cè)為彎管過渡段時，由內(nèi)壓產(chǎn)生的不平衡力將使駐點(diǎn)向直管過渡段處移動，取Fmin將使彎管過渡段有較大值，這樣彎頭要吸收較大的熱位移，在此條件下彎頭強(qiáng)度能滿足則彎頭是安全的。對于直管過渡段，按Fmin計(jì)算的長度會偏小，但考慮到投產(chǎn)初期摩擦力為Fmax，雖過渡段長度較大(將(5.7.1)式中Fmin改為Fmax計(jì)算la較大)，但管道熱伸長被土壤摩擦阻力約束留存在管壁內(nèi)轉(zhuǎn)化為軸向應(yīng)力的百分比也較大，同時在5.7.4條規(guī)定，對有駐點(diǎn)的過渡段選擇補(bǔ)償器時，應(yīng)增大20％的裕量。這樣也能保證直管過渡段補(bǔ)償器的安全。
5.7.2 當(dāng)整個過渡段處在彈性狀態(tài)時，管道應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系完全符合虎克定律。當(dāng)過渡段內(nèi)有部分管道進(jìn)入塑性狀態(tài)時，過渡段總熱伸長量計(jì)算中要考慮由于管壁屈服產(chǎn)生的塑性變形。
5.7.3 該條列出了在過渡段中間部位設(shè)有分支時，計(jì)算分支點(diǎn)位移的步驟。
5.7.4 補(bǔ)償器補(bǔ)償能力選擇應(yīng)適當(dāng)留有余地?？紤]到5.3.1條對σs引入了增強(qiáng)系數(shù)n＝1.3，已經(jīng)提高了補(bǔ)償器補(bǔ)償能力，因此余地不宜過大。本規(guī)程規(guī)定一般為計(jì)算熱伸長量的10％。對有駐點(diǎn)的過渡段，由于兩過渡段連接在一起，駐點(diǎn)位置很可能發(fā)生漂移而造成過渡段長度加長，對熱伸長影響較大，為此規(guī)定余量提高到20％。
采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工
