管道压力试验时对膨胀节的临时约束及其强度校

管道安装后进行压力试验时,施工验收规范要求要对管道上的膨胀节进行临时约束。约束的形式有采用螺杆和门形钢板两种。对临时约束的方法措施通过受力分析及强度校核计算进行比较,证明采用门形钢板加固方式使膨胀节出现了拉伸变形,加固的门型钢板产生了弯曲和拉伸塑性变形,容易造成事故。采用螺杆连接的加固方法螺杆只承受轴向拉力,不产生弯矩,应推荐使用。为相同企业在管道试压时

21年第5 00期

天津分

管道压力试验时对膨胀节的临时约束及其强度校核徐兰柱张玉红 (津二十冶建设有限公司，天天津 300 ) 031[摘要]管道安装后进行压力试验时，施工验收规范要求要对管道上的膨胀节进行临时约束。约束的形式有采用螺杆和

门形钢板两种。对临时约束的方法措施通过受力分析及强度校核计算进行比较，证明采用门形钢板加固方式使膨胀节出现了拉伸变形，加固的门型钢板产生了弯曲和拉伸塑性变形，容易造成事故。采用螺杆连接的加固方法螺杆只承受轴向拉力，不产生弯矩，应推荐使用。为相同企业在管道试压时提供借鉴。

关键词试压1前言

膨胀节约束

钢板

螺杆

强度

校核( )管道内截面积 s 1S '4/ =r x 7 r,"

某钢厂 200m高炉工程热风炉冷风管道试压 0 3施工，冷风管道系统的鼓风机出口压力为 05M a热 . P,风炉冷风管道的工作压力为 0 7MP, . a设计规定强度 3试验压力为 0 5 a . 6MP,管道直径最大为 l 0 x 4 4 0 1 6m m,

式中： D一管道内径， c m;S t4 5 .2 3 1/ x1 82=1 4 m=' x1 82= .44 5 .2 9 6 6 c r/

( )试验压力为 p 02 P时的轴向拉力 2 l. Ma= 8P= lS 02 x 9 4 5 00 8N lp×= .8 1 6 6= 5 8

材质为 Q 3, 2 5管道为卷焊管。管道上安装了波纹

膨胀节。<工业金属管道工程施工及验收规范> <> G 52 5中， B03规定管道上的膨胀节应该设置临时约束装置。为防止膨胀节在试压过程中因为受到管道轴向

( )试验压力为 p= . 6MP时的轴向拉力 3 20 5 a 4P= 2 S O4 6 9 4= 9 5 2 p x= .5 x1 6 6 8 5 8 8 N

2 .计算轴向拉力、2门型加固板产生的拉应 .2 2 P)对力叮。门型加固板横截面积 A:A= xt h x3

拉力的作用产生拉伸变形，根据该规定，管道在试压前对波纹膨胀节进行了加固。2采用门形钢板加固措施21加固方法 .

式中：

门形板宽度 m mA x 0 3块= 0 =1O 2 x l 66 Omm2o=/ 5 0 86 0 ' P￣ a A= 5 08/6 0=

如图 l所示， 3用块厚度( t示) 2用

表为 0mm的钢板，工成宽度为f h加用表示11 m的门形，向 10m周

r一门形板厚度 m m。

均布焊接固定在膨胀节两侧的管道上，使得试压时的拉力由门形钢板承受。加固板

8 3 gc= 3 3 MP - 3 MP 5 k/m 8 . a￣ 8 a

ozP A= 9 8 8 6 0 '= t 8 5 5/ 0 p 6=l 3 9 gc=1 57 MP 1 6 MP 8 k/ mZ 3 . a 3 a

22轴向拉力 (I 2对门型加固板产生的弯矩 M .. 3 P、 ) P及弯曲应力如图 2图 3示。、所P———

P————

■’

图 1采用门形钢板加固波纹补偿器

在试验压力达到 0 8M a,热风炉冷风支 . P时 3 2 管 l 0x 4m 0 1 m上的波纹膨胀节出现了问题，膨胀 6节出现了拉伸变形f拉长了 3 m 6 )固的门 0m~ 5mm,加a‘

图 2门形板受力图

型钢板产生了弯曲和拉伸塑性变形。针对这一问题，

根据材料力学对加固措施进行分析和强度计算。2 门形加固措施的受力分析和强度计算 . 2

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2 .试验产生的管道轴向拉力 .1 2

图 3门形板受拉力和弯矩