管道應(yīng)力分析及振動(dòng)噪聲控制
定 價(jià):68 元
- 作者:宋鳳喜 著
- 出版時(shí)間:2020/7/1
- ISBN:9787519845094
- 出 版 社:中國(guó)電力出版社
- 中圖法分類(lèi):U172
- 頁(yè)碼:212
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)系統(tǒng)地介紹了管道設(shè)計(jì)基本知識(shí)和管道應(yīng)力分析理論基礎(chǔ)及管道振動(dòng)噪聲控制,全書(shū)共四章,主要內(nèi)容有管道設(shè)計(jì)基本知識(shí)、管道應(yīng)力分析的理論基礎(chǔ)、管道應(yīng)力分析程序基本原理、管道振動(dòng)及噪聲控制,正文后附有常用的管道參數(shù)表和模型圖。
正確掌握管道應(yīng)力分析的基本概念和理論,并在管道設(shè)計(jì)中正確應(yīng)用這些概念和理論,是做好管道設(shè)計(jì)的基本功,做好管道應(yīng)力分析,對(duì)保證管道設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)效率是十分重要的。
管道應(yīng)力分析是管道設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié),因?yàn)樗粌H是判定管道是否安全合理的重要準(zhǔn)則,并且也要據(jù)此確定管道冷緊、安裝坡度、管端對(duì)設(shè)備的推力和力矩及管道支吊架荷載、進(jìn)行支吊架選型、變力和恒力彈簧支吊架選擇、支吊架生根結(jié)構(gòu)選型等。因而正確掌握管道應(yīng)力分析的基本概念和理論,并在管道設(shè)計(jì)中正確應(yīng)用這些概念和理論,是做好管道設(shè)計(jì)的基本功,做好管道應(yīng)力分析,對(duì)保證管道設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)效率是十分重要的。
20世紀(jì)80年代之前,由于受計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量和計(jì)算速度的限制,計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序采用簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)和物理模型,壓縮存儲(chǔ)量的方法使程序的計(jì)算功能受到了影響,程序使用也不方便。進(jìn)入80年代中期國(guó)家電力建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期,國(guó)家重要科技單位也都引進(jìn)了大型先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)程序已不能適應(yīng)形勢(shì)的需要。由水利電力部電力規(guī)劃院立項(xiàng),東北電力設(shè)計(jì)院承擔(dān)的管道應(yīng)力分析程序(GLIF)正式啟動(dòng)研發(fā),本書(shū)作者為該軟件的主要開(kāi)發(fā)者之一,程序編制吸取了國(guó)內(nèi)原有管道應(yīng)力計(jì)算程序和引進(jìn)美國(guó)2010程序的特點(diǎn),擴(kuò)展了程序功能,在程序應(yīng)用的簡(jiǎn)單化、方便性方面做了大量的工作,經(jīng)過(guò)兩年多的程序開(kāi)發(fā)、改進(jìn)和維護(hù),程序開(kāi)發(fā)按要求進(jìn)度完成,并通過(guò)了電力規(guī)劃院組織的鑒定。替代了原有的電力系統(tǒng)管道計(jì)算程序,大大提高了管道設(shè)計(jì)的效率,得到了電力設(shè)計(jì)單位的普遍認(rèn)可,為電力建設(shè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。從90年代起,我們對(duì)管道應(yīng)力分析程序持續(xù)改進(jìn)和完善,已經(jīng)在電力系統(tǒng)普遍運(yùn)用,并且逐步推廣到了石油、化工等領(lǐng)域。機(jī)組容量已經(jīng)應(yīng)用到了1000MW等級(jí),管道參數(shù)應(yīng)用到了超超臨界參數(shù),國(guó)內(nèi)許多設(shè)計(jì)單位都在使用,不僅在國(guó)內(nèi)項(xiàng)目應(yīng)用,而且國(guó)外項(xiàng)目也在應(yīng)用。程序功能全面、計(jì)算結(jié)果正確、使用簡(jiǎn)單,為數(shù)據(jù)的后處理提供了方便,程序?yàn)橹У跫苓x型程序以及管道三維設(shè)計(jì)都創(chuàng)造了條件。然而目前為止,管道應(yīng)力分析程序操作者只見(jiàn)到國(guó)內(nèi)外不同程序使用說(shuō)明及梗概的技術(shù)介紹,雖然可應(yīng)用程序?qū)こ虒?shí)際管道進(jìn)行應(yīng)力分析計(jì)算,但從業(yè)者不了解管道應(yīng)力分析程序采用的計(jì)算方法和基本原理,對(duì)解決程序應(yīng)用時(shí)遇到的問(wèn)題是不利的。為了使廣大管道設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)者普遍掌握管道應(yīng)力分析的計(jì)算理論基礎(chǔ),提高解決管道應(yīng)力分析問(wèn)題的能力,出版管道應(yīng)力分析基本原理和理論基礎(chǔ)是必要的。本書(shū)的出版可以提高管道相關(guān)從業(yè)人員的理論水平,為更好地分析解決管道設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等作業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題創(chuàng)造條件。
目前,隨著海外市場(chǎng)的開(kāi)發(fā),國(guó)內(nèi)公司承擔(dān)建設(shè)的國(guó)外各種類(lèi)型的發(fā)電廠(chǎng)越來(lái)越多,為了較快地獲得國(guó)外業(yè)主的認(rèn)可,應(yīng)用從國(guó)外引進(jìn)的管道應(yīng)力分析軟件的情況也在增多,而本書(shū)介紹的是管道應(yīng)力分析的通用基本理論和原理,不涉及具體軟件的技術(shù)細(xì)節(jié)。國(guó)內(nèi)軟件和國(guó)外引進(jìn)的軟件基本原理是相通的,國(guó)內(nèi)管道應(yīng)力分析軟件可以滿(mǎn)足絕大部分國(guó)內(nèi)外管道設(shè)計(jì)需求,國(guó)外軟件相對(duì)國(guó)內(nèi)軟件有其自身特點(diǎn),并多了一些功能。本書(shū)的內(nèi)容對(duì)理解和正確應(yīng)用像CAESARⅡ等國(guó)外管道軟件也是有幫助的。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和人民生活的日益改善,人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求不斷提高。各國(guó)對(duì)環(huán)境噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)逐漸趨嚴(yán),噪聲水平是業(yè)主對(duì)工程項(xiàng)目驗(yàn)收的重要指標(biāo)之一。管道噪聲對(duì)廠(chǎng)礦的整體噪聲水平的貢獻(xiàn)較大,管道振動(dòng)有時(shí)嚴(yán)重威脅企業(yè)的安全運(yùn)行,控制管道振動(dòng)和噪聲,越來(lái)越受到廣泛重視。但長(zhǎng)期以來(lái),在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)并沒(méi)有受到足夠的重視,亦沒(méi)有采取針對(duì)性的有效措施防止和減輕管道振動(dòng)和噪聲,以致有的管道在運(yùn)行后發(fā)生較強(qiáng)的振動(dòng)和較大的噪聲,不符合文明生產(chǎn)的要求,給業(yè)主的運(yùn)行人員造成了很大的煩惱,甚至威脅管道運(yùn)行安全,使得企業(yè)不得不投資對(duì)管道進(jìn)行改造和治理,影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,為了解決這一問(wèn)題,推廣和普及管道振動(dòng)和噪聲控制方面的理論和知識(shí)愈顯重要。因此,本書(shū)對(duì)此做一專(zhuān)門(mén)初步介紹,作為拋磚引玉供有關(guān)方面人員參考。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到宋春旸的幫助,在此表示感謝。
由于編者的水平所限,書(shū)中難免存在不妥之處,敬請(qǐng)讀者指正。
編 者
2020年3月
宋鳳喜,高工程師,1983-2003 在東北電力設(shè)計(jì)院從事電廠(chǎng)熱機(jī)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工作。開(kāi)發(fā)的管道應(yīng)力分析程序在電力系統(tǒng)早已普遍應(yīng)用,并已推廣到石油、化工等行業(yè),之后分別在上海電氣,青島鴻瑞等公司從事設(shè)計(jì)審核,項(xiàng)目管理等工作。
前言
第一章 管道設(shè)計(jì)基本知識(shí) 1
一、常用鋼管材料的使用溫度 3
二、常用鋼材使用溫度 4
三、電廠(chǎng)各類(lèi)介質(zhì)管道推薦流速 6
四、兩相流管道和再循環(huán)管道 8
五、特殊介質(zhì)管道 11
六、管道熱補(bǔ)償 13
七、管道蠕脹問(wèn)題 15
八、管道冷緊和安裝坡度 16
九、管道零部件 18
十、閥門(mén) 21
十一、補(bǔ)償器 28
十二、管道支吊架 28
第二章 管道應(yīng)力分析的理論基礎(chǔ) 39
一、管道荷載 40
二、管道變形 41
三、強(qiáng)度理論 41
四、彈性理論的基本假設(shè) 43
五、虎克定律 43
六、泊松比 43
七、管道應(yīng)力分析 44
八、管道柔性設(shè)計(jì) 53
九、管道元件柔性系數(shù) 54
十、應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù) 57
十一、摩擦系數(shù)的選取 59
十二、金屬腐蝕 59
第三章 管道應(yīng)力分析程序基本原理 68
一、力和位移的關(guān)系 69
二、力和位移的轉(zhuǎn)移與坐標(biāo)變換 70
三、管道單元?jiǎng)偠染仃嚰捌渥儞Q 72
四、管道單元的末端節(jié)點(diǎn)剛度矩陣、溫差力矩陣及均布荷載矩陣 74
五、管道節(jié)點(diǎn)平衡方程與總體剛度矩陣 78
六、邊界條件的處理 80
七、線(xiàn)性方程組的解法 81
八、管道荷載分配和支吊架彈簧選擇 82
九、管道節(jié)點(diǎn)力和內(nèi)力計(jì)算 83
十、管道應(yīng)力驗(yàn)算 100
十一、管道對(duì)約束裝置(支吊架)的作用 107
十二、管道對(duì)設(shè)備(或端點(diǎn))的推力計(jì)算 109
第四章 管道振動(dòng)及噪聲控制 114
一、管道振動(dòng)控制 115
二、管道噪聲控制 130
附錄A 柔性隔聲簾隔聲包管 141
附錄B 管道立體圖 146
附錄C 管道三維模型 147
附錄D 鋼管材料許用應(yīng)力 148
附錄E 鋼板材料許用應(yīng)力 152
附錄F 常用國(guó)產(chǎn)鋼材的彈性模量數(shù)據(jù) 154
附錄G 常用鋼材類(lèi)型的彈性模量近似數(shù)據(jù) 156
附錄H 常用國(guó)產(chǎn)鋼材的平均熱膨脹系數(shù) 157
附錄I 常用鋼材類(lèi)型的平均熱膨脹系數(shù)近似數(shù)據(jù) 160
附錄J 300~1000MW發(fā)電機(jī)組主要管道設(shè)計(jì)參數(shù)及材質(zhì) 162
附錄K 常用管道水平直管支吊架允許間距 165
附錄L 常用管道斷面力學(xué)性質(zhì) 184
附錄M 常用管道每米自重與含水總重 191
參考文獻(xiàn) 193