安晓晓

摘 要：以某企业架空中压蒸汽管道（自然补偿）为例，基于Bentley AutoPIPE软件的中压蒸汽管线系统进行建模，管架选取以及应力分析，结合理论应力验算方法，采用Auto PIPE软件对计算管系在自然补偿条件下进行应力分析验算。结果表明，合理的管道走向以及正确的管道支吊架选取可以增加管道的自然补偿能力，避免整个管系因应力过大而引起管道疲劳的现象。

关键词：AutoPIPE 应力分析 管道支吊架

中图分类号：TK28 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-0-02

Bentley AutoPIPE 是一套全Windows界面的管道分析软件，当管道系统受到静态及动态荷载时，计算分析系统所承受的一次应力、二次应力，荷载力及变形量[1]。

1 案例背景

某精细化工厂反应釜需要操作温度180℃，操作压力1.0Mpa的中压蒸汽，该蒸汽自工业园区，管材采用20#，管径是DN200、DN150和DN40，厚度分别为8.5mm、7.5mm和4.0mm，管道采用架空敷设的方式。管道保温层选用硅酸铝纤维棉，厚度100mm。该管道为GC2级压力管道。本文对该中压蒸汽管道进行应力分析的目的在于确定其管架设置的合理性，同时，也结合工程实例介绍如何运用 AutoPIPE进行中压蒸汽管道的应力分析。

2 模型建立

2.1 管道及管件壁厚的确定

直管（以主管DN200为例）计算根据《工业金属管道设计规范》GB 50316-2000（2008版）第6.2.1条直管厚度计算如下：

ts=PD0/2（[σ]tEj+PY）；tsd= ts+C；C=C1+C2

设计压力：P=1.2MPa；设计温度220℃下管材许用应力：[σ]t=124MPa；当设计温度小于200℃时，温度对直管壁厚的修正系数：Y=0.4；管道壁厚负偏差C1=1.5mm；管子壁厚腐蚀附加量C2=1.0mm；系数焊接接头系数：Ej =1，根据壁厚公式计算的管道壁厚6.8mm，结合常用管道壁厚，取管道壁厚为8.5mm可满足工艺要求。……