CAESARII_管道应力分析_培训解读

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国内电力行业压力管道利用CAESARII软件应力分析的问题及探讨

国内电力行业压力管道利用CAESARII软件应力分析的问题及探讨国内电力行业压力管道利用CAESAR II软件应力分析的问题及探讨引言：随着我国电力行业的快速发展，压力管道在电力设备中扮演着重要角色。

为了确保电力设备的安全运行，对压力管道进行应力分析是必不可少的。

CAESAR II软件作为压力管道应力分析的主要工具，已经广泛应用于国内电力行业。

本文将探讨国内电力行业压力管道利用CAESAR II软件进行应力分析时面临的问题，并提出相应的解决方案。

I. CAESAR II软件及其应用CAESAR II是一款应用广泛的压力管道分析软件，可以对各种复杂的管道系统进行分析和设计。

该软件具有强大的计算能力和友好的用户界面。

国内电力行业已经广泛使用CAESAR II软件对压力管道进行应力分析，以确保其安全运行和设计合理性。

II. 国内电力行业压力管道应力分析存在的问题然而，在实际应用中，国内电力行业利用CAESAR II软件进行应力分析时还存在一些问题，主要表现在以下几个方面：1. 参数准确性问题CAESAR II软件的应用需要输入各种参数，如管道尺寸、材料参数、荷载等。

但是，在实际操作中，这些参数往往由设计人员提供，并存在一定的误差，这会影响到应力分析的准确性。

2. 模型建立问题CAESAR II软件需要建立管道的三维模型，以进行应力分析。

但是，在国内电力行业中，缺乏对CAESAR II软件的使用培训，设计人员对模型建立不熟悉，导致建模过程中存在一定的困难。

3. 多参数耦合分析问题实际电力行业的压力管道系统通常存在多种参数的耦合作用，如温度、压力、力矩等。

而CAESAR II软件在进行应力分析时，往往是单一参数的分析，难以模拟实际情况，存在一定的局限性。

III. 解决方案及探讨为了解决国内电力行业压力管道应力分析中存在的问题，可以从以下几个方面进行改进：1. 参数精确度的提高设计人员需要准确提供各种参数，并在输入过程中加强验证和校对，以确保参数的准确性。

caesarII高温高压管道应力分析有关

CAESARⅡ是把管道看做一个梁单元来结算的，但是对于大管径的管道，D/T＞100的，属于壳单元，应力是有偏差的，此时应该注意如下问题。

高温高压管道应力分析可分为:静态分析和动态分析,目前我们所进行管道分析都为静态分析。

1、管线温度2、管道的长度3、管道的直径4、管道材质（考虑到膨胀系数）5、介质的流速6、管道上的附件数量（如阀门、弯头数量这些都要影响压力降）7、当地气候环境（如风载和温度）8、保温材料的厚度。

9、介质的状态（如液态是否在流动过程中是否要气化）10、介质的种类，是几相流，下面就刚问管线来说明，就上次你问的管道漏分析原因Nui也可以在下面找到；谢谢！高温高压管道系统静力分析需要将诸如计算条件(温度、压力等)、管子材料特性(杨氏弹性模量、线膨胀系数、基本许用应力等)、管子尺寸(直径、壁厚、长度)、空间走向、约束方式等作为基本数据输入计算机。

这些数据沿管道有所变化,在发生变化的地方设立节点。

这样,整个管系就被划分为若干个单元,每个单元由两个节点组成。

CAESAR II采用逐个单元输入的方法,单元的输入以填表的方式完成。

CAESARⅡ软件程序一般按三维考虑即x、Y、z三个方向,程序一般将第一个节点坐标定为(0,0,0)。

CAESARⅡ程序对输入的管道形状均有图形显示功能,如果在输入的数据中有错误,很快就可以发现。

图形显示一般包括下列要项:节点的编号和位置,管道的外径;管道的壁厚,管道的长度;支吊架对管段的约束,支吊架的位置;固定点的位置;保温材料的厚度;管道承受的集中载荷和均布荷载(珠光砂载荷);管道材料的种类;刚性元件等。

首次输入经过错误检查后,管模型分析的第一步是定义静态工况,高温高压管道上可能承受的荷载有:重力荷载,包括保温材料重、管道的自重、介质重等;压力荷载,位移荷载,包括管道热胀冷缩位移、支撑沉降、端点附加位移等;地震荷载;风荷载;瞬变流冲击荷载,如安全阀起跳或阀门的快速启闭时的压力冲击;压力脉动荷载;两相流脉动荷载;机器振动荷载,如回转设备的振动。

【CAESAR II培训】1-caesarii 基本操作

Input Basics
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一.建模前的准备
Input Basics
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一.建模前的准备
（三）节点号的定义 • 用梁单元描述整个系统
• 定义节点号来确定这些梁单元的边界 (a “From” node and a “To” node)
• (每个管道节点将定义在一个描述管道的电子表格中)
Input Basics
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一.建模前的准备
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二.模型的建立
模型的建立主要包括以下几部分： • 路径的建立 • 单位的设定 • 管段信息的输入
Input Basics
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二.模型的建立:路径的建立
• 运行 CAESAR II • 设置工作文件夹 • 一个新的工作项 • 检查单位 • 建立数据
管道信息输入界面
模型显示区
Input Basics
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二.模型的建立:管道信息输入界面
节点定义
管长定义
管径、壁厚、腐蚀余量、保
温厚度
温度
压力
管件定义约束
附加荷载
材料性能
介质性能
信息显示区
Input Basics
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二.模型的建立:节点与“数据继承”
• 输入的数据自动继承到下一个节点（如果适用）。
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二.模型的建立:功能工具
Input Basics
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二.模型的建立:图形工具
Input Basics
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二.模型的建立:管道信息查看

CAESARII管道应力分析培训(ppt 66页)

3-D 应力评定
• A loaded, 3-D pipe contains a representative infinitesimal stress cube
• add graphic (Fig 1-13) • This stress cube is in equilibrium and can be rotated in
CAESAR II 管道应力分析培训
2019/8/9
王大辉北京艾思弗软件公司
Basic Stress Theory &

2019/8/9
Basic Stress Theory &
介绍
• 培训的目的在于让您了解和掌握 – 应力分析的基础概念 – 模型和边界条件的建立 – 结果的分析和评判
2019/8/9
Basic Stress Theory &
轴向应力
• 沿管道轴向Along axis of pipe • 轴向力引起Axial Force
– 轴向力/面积 (F/A)
• 内压引起Pressure
– Pd / 4t ຫໍສະໝຸດ r P*di / ( do2 - di2 )
• 弯矩引起Bending Moment
very important, its just not part of the “code stress” • 环向应力用来确定壁厚：依据直径、许用应力、腐蚀
裕量、加工偏差、压力确定管道壁厚。
2019/8/9
Basic Stress Theory &
压力引发的径向应力
• 沿半径方向向内 • 内壁的径向应力大小是： -P • 外壁的径向应力大小为 0 • 最大弯曲应力发生在管道的外表面，故该项忽略

CAESARII 应力分析基础理论讲义

1管道应力分析基础理论管道应力分析主要包括三方面内容：正确建立模型、真实地描述边界条件、正确地分析计算结果。

所谓建立模型就是将所分析管系的力学模型按一定形式离散化，简化为程序所要求的数学模型，模型的真实与否是做好应力分析的前提条件。

应力分析的根本问题就是边界条件问题，而体现在工程问题上就是约束（支架）、管口等具体问题的模拟，真实地描述这些边界条件，才能得到正确的计算结果。

要想能够熟练而正确地分析结果，首先会正确设计支吊架，有一定的相关理论知识如工程力学，流体力学，化工设备及机械等，另外需在一定时间内不断摸索，总结出规律性的问题。

第一章管道应力分析有关内容§1.1 管道应力分析的目的进行管道应力分析的问题很多CAESARII 解决的问题主要有：1、使管道各处的应力水平在规范允许的范围内。

2、使与设备相连的管口载荷符合制造商或公认的标准（如NEMASM23，API610 API617等标准）规定的受力条件。

3、使与管道相连的容器处局部应力保持在ASME 第八部分许用应力范围内。

4、计算出各约束处所受的载荷。

5、确定各种工况下管道的位移。

6、解决管道动力学问题，如机械振动、水锤、地震、减压阀泄放等。

7、帮助配管设计人员对管系进行优化设计。

§1.2 管道所受应力分类1.2.1 基本应力定义轴向应力Axial stress轴向应力是由作用于管道轴向力引起的平行管子轴线的正应力，：S L ＝F AX /A m其中S L ＝轴向应力MPaF AX ＝横截面上的内力NA m ＝管壁横截面积mm 2=πdo 2-di 2)/4管道设计压力引起的轴向应力为S L ＝Pdo/4t轴向力和设计压力在截面引起的应力是均布的，故此应力限制在许用应力[σ]t 范围内。

弯曲应力bending stress由法向量垂直于管道轴线的力矩产生的轴向正应力。

S L =M b c/I其中：M b =作用在管道截面上的弯矩N.mC －从管道截面中性轴到所在点的距离mmI －管道横截面的惯性矩mm 4=π(d o 4－d l 4/64当C 达到最大值时，弯曲应力最大S max =M b R 0/I= M b /Z弯曲应力在断面上是线性分布的,截面最外端应力达到最大时，其它地方仍处于弹性状态，故应力限制在1.5[σ]之内。

CAESARⅡ使用手册

分类计算荷载，结果可以相互叠加。

可根据WRC297计算设备嘴子的刚度。

准确模拟各种形式的波纹膨胀节。

提供多种设计规范，如：ANSI B31.1、ANSI B31.3可根据WRC107计算设备嘴子应力条件。

可验算设备嘴子受力条件。

可计算风荷载、地震荷载。

钢结构可与管道系统混合计算。

CAESARII 软件还具备相当优良的使用性能，突出表现在输入输出方面。

工具条菜单输入采用全屏幕填表方式，辅以求助信息、编辑命令和图形显示，使用户感到十分方便。

输出方面也很具特点，融入许多编辑命令，诸如翻页、查找、打印等，图形显示直观明了。

CAESARII 软件具备这样的性能就使得用户无需掌握太多DOS命令，也不必死记程序操作步骤和数据输入格式。

该程序在解题能力方面没有严格限制，只须保证有足够的外存容量。

CAESARII软件的配置要求：Intel Pentium ProcessorMincrosoft Windows95，98，NT4.0或更高）操作系统32MB内存（推荐）76MB硬盘空间CD-ROM驱动器注：CAESARII 软件要求800 X 600分辨率（使用小字体）或1024 X 768分辨率（使用大字体）。

第一章程序安装安装程序需要Microsoft Win98，Win2000或以上的操作环境。

具体安装步骤如下：1把装有CAESARII软件的CD盘放入CD-ROM驱动器中，安装程序将自动开始。

如果这样的话，用户可跳过第2步。

如果安装程序不能自动开始，用户应该手动完成以下的步骤。

2单击<开始>—<设置>—<控制面板>。

用CAESARⅡ做直接空冷主管道整体应力分析

用CAESARⅡ做直接空冷主管道整体应力分析摘要：用CAESARⅡ对直接空冷主管道进行整体应力分析，提出各种荷载工况组合，详细阐述CAESARⅡ对直接空冷主管道计算、分析、结果评判的流程，。

关键词：主管道排汽管道直接空冷应力分析空冷电站中采用最广泛的冷却形式是直接空冷，而主管道（也称排汽管道）是直接空冷系统中较为重要的部件，它是从低压缸排汽出口至空冷凝汽器蒸汽分配管入口的管道。

主管道的设计是否合理，其刚度、强度、稳定性是否满足设计和使用要求，直接关系到电厂的运行的可靠性和安全性。

目前，国内有100MW 空冷机组、300MW空冷机组、600MW空冷机组在运行，甚至有1000MW空冷机组在设计、制造，相应的主管道直径有2m，3m，6m，8m等等，而且管道的走向也错综复杂。

这样，就必须对管道做整体应力分析，而目前国内外普遍采用的分析软件是CAESARⅡ。

1、利用CAESARⅡ做整体应力分析的目的和意义直接空冷主管道与其他热力管道不同，它不仅直径大、壁厚薄，而且是真空状态下运行。

采用CAESARⅡ可以很好地解决这个问题。

通过利用CAESAR Ⅱ计算、分析，可以解决波纹补偿器及减振器的选择和受力分析问题，也可以解决与主管道连接的设备接口受力及力矩问题，还可以解决支吊架（包括弹簧类）的荷载和位移问题，从而为设备和材料的控制提供了依据，有利于在保证主管道安全的前提下降低生产制造成本。

2、分析前的准备工作(1)明确主管道的概念，确定计算分析范围：主管道是指从汽轮机低压缸排汽出口（国内绝大部分是汽轮机低压缸排汽装置出口，也有少量的是汽轮机低压缸出来不设置排汽装置，直接给一方法兰出口，需要主管道设计者自己设计一个方圆过渡段，由于后者所占比例不大p3.1 材料及材料特性管道采用Q235B碳钢制造。

这种材料的性能参数如下：弹性模量：E = 208000 N/mm2泊松比：μ=0.3材料密度：р=7850 Kg/m3膨胀系数：α=1.142×10-51/℃屈服强度：σs = 235 MPa抗拉强度：σb = 375MPa3.2 确定管径、壁厚和加强圈的尺寸根据汽轮机排汽参数，可以确定管径，本文的主管径是DN5800，支管径是DN2600。

2010年11月CAESARII高级培训讲义-_应力分析理论(精)

Pipe Stress Analysis Using CAESAR II Pi St A l i U i CAESAR IIAECsoft综述z应力分析的目的z应力分类z失效理论z应力增大系数介绍z规范应力公式归纳综述Course Objectives培训课程目标Course Objectivesz掌握管道柔性设计方法和应力分析基础理论z正确建立分析模型z正确理解结果阐述与解释z高效地改造管道系统z熟悉CAESAR II的操作与实际应用其a其它……?为什么要做管道应力分析?z为了保持管道应力在规范许用应力范围以内。

z为了使持设备管口载荷在许用值以内或符合制造商或公认的标准。

(如,等等NEMASM23 ,API610 , API617 。

z为了使与管道相连接的容器应力保持在ASME 第八部分容器设计规范的许用范围内的许用范围内。

z计算出各种支撑及约束的设计载荷,为支架设计提供载荷依据。

z查看管道位移进行碰撞检查解决管道动力学问题例如它们是机械振动声频振动流体锤脉z解决管道动力学问题。

例如它们是:机械振动,声频振动,流体锤,脉动,瞬间流动,安全阀的泄放。

z优化管道设计应力分析前期所需准备的资料z系统信息: 应力轴侧图--应力分析轴测图是一简图,画着与应力轴相同的系统,它给观察者个明显的管系三维印象。

进行管道应力分析需获得的系统它给观察者一个明显的管系三维印象进行管道应力分析需获得的设计数据包括管子的材料及尺寸,操作参数,如:温度、压力、流量等:规范的应力许用值及载荷参数,包括:保温、重量,外部设备的运动及风和地震的影响。

z设计规则:选择准确的管道设计规范如何准确理解应力/规则?z规范应力--计算出的应力并不是真正的应力(无法用应变测量仪实测出来。

而是相对于“规范”的应力“规范”应力的计算是基于特定的方程式,这些方程式是经过长时间的权衡和简化而得来的z便于叠加或分离载荷。

z代表一个范围,没有绝对值。

z载荷形式—独立处理并独立分析z应用SIF放大局部变化(弯头、三通z规范委员会的传统和惯例如何正确评定管道应力?3D梁单元特征z弯曲主导变形对大多数分析来说是高z效的。

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CAESARII软件培训资料北京艾思弗计算机软件公司2002年4月12日1．管道应力分析的原则管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。

2．管道应力分析的主要内容管道应力分析分为静力分析和动力分析。

静力分析包括：1）压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏；2）管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算——防止疲劳破坏；3）管道对设备作用力的计算——防止作用力太大，保证设备正常运行；4）管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据；5）管道上法兰的受力计算——防止法兰泄露。

动力分析包括：l）管道自振频率分析——防止管道系统共振；2）管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力；3）往复压缩机（泵）气（液）柱频率分析——防止气柱共振；4）往复压缩机（泵）压力脉动分析——控制压力脉动值。

3．管道上可能承受的荷载（1）重力荷载：包括管道自重、保温重、介质重和积雪重等；（2）压力荷载：压力载荷包括内压力和外压力；（3）位移荷载：位移载荷包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移、支承沉降等；（4）风荷载；（5）地震荷载；（6）瞬变流冲击荷载：如安全阀启跳或阀门的快速启闭时的压力冲击：（7）两相流脉动荷载；（8）压力脉动荷载：如往复压缩机往复运动所产生的压力脉动；（9）机械振动荷载：如回转设备的振动。

4．管道应力分析的目的1）为了使管道和管件内的应力不超过许用应力值；2）为了使与管系相连的设备的管日荷载在制造商或国际规范（如NEMA SM-23、API-610、API-6 17等）规定的许用范围内；3）为了使与管系相连的设备管口的局部应力在ASME Vlll的允许范围内；4）为了计算管系中支架和约束的设计荷载；5）为了进行操作工况碰撞检查而确定管于的位移；6）为了优化管系设计。

5．管道柔性设计方法的确定一般说来，下述管系必须利用应力分析软件（如CAESAR II）通过计算机进行计算及分析。

1）与贮罐相连的，公称管径12”及以上且设计温度在100度及上的管线；2）离心式压缩机（API 617）及往复式压缩机（API 618）的3”及以上的进、出口管线：3）蒸汽透平（NAME SM23）的入口、出口和抽提管线；4）泵（API 610）——公称管径4”及以上且温度100度及以上或温度-20度及以下的吸入。

排出管线；5）空冷器（API 661）——公称管径6”及以上且温度120度及以上的进、出口管线；6）加热炉（API 560）——与管口相连的6”及以上和温度200度及以上的管线；7）相当长的直管，如界区外的管廊上的管线；8）法兰处的泄漏会造成重大危险的管线，如氧气管线、环氧乙烷管线等。

9）公称管径4”及以上且100度及以上或-50度及以下的所有管线；6．摩擦系数的确定除非另有规定，在进行管道柔性分析时摩擦系数应作如下考虑：滑动支架：钢对钢0.3不锈钢对聚四氟乙烯0.1聚四氟乙烯对聚四氟乙烯0.08钢对混凝土0.6滚动支架：钢对钢（滚珠）0.3钢对钢（滚柱）0.3注：滚珠沿轴向运动时应采用滑动摩擦系数．7．管道柔性设计管道柔性是反映管道变形难易程度的一个物理概念，表示管道通过自身变形吸收热胀、冷缩和其它位移变形的能力。

进行管道设计时，应在保证管道具有足够的柔性来吸收位移应变的前提下，使管道的长充尽可能短或投资尽可能少。

在管道柔性设计中，除考虑管道本身的热胀冷缩外，还应考虑管道端点的附加位移。

设计时，一般采用下列一种或几种措施来增加管道的柔性：（1）改变管道的走向；（2）选用波形补偿器、套管式补偿器或球形补偿器；（3）选用弹性支吊架。

8．管道柔性设计的目的管道柔性设计的目的是保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止管道回热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因造成下列问题；（1）管道应力过大引起金属疲劳和（或）管道推力过大造成支架破坏；（2）管道连接处产生泄漏；（3）管道推力或力矩过大，使与其相连接的设备产生过大的应力或变形，影响设备正常运行。

9．应进行详细柔性设计的管道（1）进出加热炉及蒸汽发生器的高温管道；（2）进出汽轮机的蒸汽管道；（3）进出离心压缩机，透平鼓风机的工艺管道；（4）进出离心分离机的工艺管道；（5）进出高温反应器的管道；（6）温度超过400℃的管道；（7）利用图表或其他简化法初步分析后，表明需要进一步详细分析的管道：（8）与有受力要求的其他设备相连的管道。

10．管道柔性设计计算结果的内容（1）输入数据；（2）各节点的位移和转角；（3）各约束点的力和力矩；（4）各节点的应力；（5）二次应力最大值的节点号、应力值和许用应力范围值；（6）弹簧参数表。

11．管道柔性设计合格的标准（1）管道上各点的二次应力值应小于许用应力范围；（2）管道对设备管口的推力和力矩应在允许的范围内；（3）管道的最大位移量应能满足管道布置的要求。

12．冷紧问题冷紧是指在安装时（冷态）使管道产生一个初位移和初应力的一种方法。

如果热胀产生的初应力较大时，在运行初期，初始应力超过材料的屈服强度而发生塑性变形，或在高温持续作用下，管道上产生应力松弛或发生蠕变现象，在管道重新回到冷态时，则产生反方向的应力，这种现象称为自冷紧。

冷紧的目的是将管道的热应变一部分集中在冷态，从而降低管道在热态卜的热胀应力和对端点的推力和力矩，也可防止法兰连接处弯矩过大而发生泄漏。

但冷紧不改变热胀应力范围。

冷紧比为冷紧值与全补偿量的比值。

通常应尽量避免采用冷紧，在必须采用冷紧的情况下，要遵循下列原则：●为了降低管道运行初期在工作状态下的应力和管道对连接设备或固定点的推力、力矩以及位移量，可以采用冷紧，但冷紧不能降低管道的应力范围；●对于材料在蠕变条件下（碳钢380度以上，低合金钢和高铬钢420度以上）工作的管道进行冷紧时，冷紧比（亦即冷紧值与全补偿量的比值）应不小于0.7。

对于材料在非蠕变条件下工作的管道，冷紧比它取0.5。

对冷紧有效系数，热态取2/3，冷态取1。

●对连接转动设备的管道，不宜采用冷紧。

●与敏感设备相连的管道不宜采用冷紧。

因为由于施工误差使得冷紧量难于控制，另一方面，在管道安装完成要将与敏感设备管口相连的管法兰卸开，以检查该法兰与设备法兰的同轴度和平行度，如果采用冷紧将无法进行这一检查。

13．带约束的金属波纹管膨胀节类型（1）单式铰链型膨胀节，由一个波纹管及销轴和铰链板组成，用于吸收单平面角位移；（2）单式万向铰链型膨胀节，由一个波纹管及万向环、销轴和铰链组成，能吸收多平面角位移；（3）复式拉杆型膨胀节，由用中间管连接的两个波纹管及拉杆组成，能吸收多平面横向位移和膨胀节本身的轴向位移；（4）复式铰链型膨胀节，由用中间管连接的两个波纹管及销轴和铰链板组成，能吸收单平面横向位移和膨胀节本身的轴向位移；（5）复式万向铰链型膨胀节，由用中间管连接的两个波纹管及销轴和铰链板组成，能吸收互相垂直的两个平面横向位移和膨胀节本身的轴向位移；（6）弯管压力平衡型膨胀节，由一个工作波纹管或用中间管连接的两个工作波纹管及一个平衡波纹管构成，工作波纹管与平衡波纹管间装有弯头或三通，平衡波纹管一端有封头并承受管道内压，工作波纹管和平衡波纹管外端间装有拉杆。

此种膨胀节能吸收轴向位移和／或横向位移。

拉杆能约束波纹管压力推力。

常用于管道方向改变处；（7）直管压力平衡型膨胀节，一般由位于两端的两个工作波纹管及有效面积等于二倍工作波纹管有效面积、位于中间的一个平衡波纹管组成，两套拉杆分别将每一个工作波纹管与平衡波纹管相互连接起来。

此种膨胀节能吸收轴向位移。

拉杆能约束波纹管压力推力。

带约束的金属波纹管膨胀节的共同特点是管道的内压推力（俗称盲板力）没有作用于固定点或限位点外，而是由约束波纹膨胀节用的金属部件承受。

14．对转动设备允许推力的限制管道对转动设备的允许推力和力矩就由制造厂提出，当制造厂无数据时，可按下列规定进行核算：（1）单列、中心线安装、两点支承的离心泵，其允许推力和力矩应符合API610规定；（2）尺寸较小的非冷凝式通用汽轮机，蒸汽管道对汽轮机接管法兰的最大允许推力和力矩应符合NEMA SM23的规定。

（3）离心压缩机的管道对压缩机接管法兰的最大允许推力和力矩应取NEMA SM23规定值的1.85 倍。

15．热膨胀量（初位移）的确定（l）封头中心管口热膨胀量的计算封头中心管口只有一个方向的热膨胀，即垂直方向，考虑到从分钦塔固定点至封头中心管口之间可能存在操作温度和材质的变化，故总膨胀量按下式计算；（2）封头斜插管口热膨胀量的计算封头斜插管口有两个方向的热膨胀，即垂直方向和水平方向的热膨胀，垂直方向的热膨胀量计算同式，水平方向的热膨胀量按下式计算：（3）上部筒体径向管口有两个方向的热膨胀，即垂直方向和水平方向的热膨胀，垂直方向的热膨胀量计算同式，水平方向的热膨胀量按下式计算：16．管道设计中可能遇到的振动（l）往复式压缩机及往复泵进出日管道的振动；（2）两相流管道呈柱塞流时的振动；（3）水锤：（4）安全阀排气系统产生的振动；（5）风载荷、地震载荷引起的振动。

17．往复压缩机、往复泵的管道振动分析的内容振动分析应包括：（1）气（液）柱固有频率分析，使其避开激振力的频率；（2）压力脉动不均匀度分析，采用设置缓冲器或孔板等脉动抑制措施，将压力不均匀度控制在允许范围内：（3）管系结构振动固有频率、振动及各节点的振幅及动应力分析，通过设置防振支架优化管道布置，消除过大管道振动。

18．共振当作用在系统上的激振力频率等于或接近系统的因有频率时，振动系统的振幅会急剧增大，这种现象称为共振。

往复泵管道设计中可能引发共振的因素有：管道布置出现共振管长：缓冲器和管径设计不当造成流体固有频率与激振频率重叠导致气（液）柱共振；支承型式设置不当，转弯过多等造成管系机械振动固有频率与激振力频率重叠。

要避免发生共振，应使气（液）柱固有频率、管系的结构固有频率与激振力频率错开。

管道设计时应进行振动分析，合理设置缓冲器，避开共振管长，尽可能减少弯头，合理设置支架。

19．管道支吊架的类型管道支吊架可分为三大类：承重支吊架、限制性支吊架和防振支架。

承重支吊架可分为：刚性支吊架、可调刚性支吊架、弹簧支吊架和恒力支吊架。

限制性支吊架可分为：固定支架、限位支架和导向支架。

防振支架可分为：减振器和阻尼器。

20．管道支吊架选用的原则（1）在选用管道支吊架时，应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度是否保温式保冷、管道的材质等条件选用合适的支吊架：（2）设计管道支吊架时，应尽可能选用标准管卡、管托和管吊；（2）焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省钢材，且制作简单，施工方例，因此，除下列情况外，应尽量采用焊接型的管插和管吊；l）管内介质温度等于或大于400度的碳素钢材质的管道；2）低温管道；3）合金钢材质的管道：4）生产中需要经常拆卸检修的管道；21．管道支吊架的作用第一：承受管道的重量荷载（包括自重、介质重等）；第二：起限位作用，阴止管道发生非预期方向的位移；第三：控制振动，用来控制摆动、振动或冲击。