(3)角钢或采用钢板折成加固筋的高度应 小于或等于风管的法兰高度,加固排列应整齐均 匀。与风管的铆接应牢固,最大间隔不应大于 220mm,各条加固筋的相交处或加箍筋与法兰连 接处宜连接固定。
大值的量化描述,但对于风管设置加强的条件有要 求,因此可以根据设置加强的最低条件计算最大应 力,再根据该项目各个极端工况对应的应力与可允 许应力做比对,验证是否满足可允许范围:
第一步:计算国标中对于风管需设置加强的 最低条件受到的最大可允许应力值δ0;
给定风管垂向力200kg,根据有限元计算结 果,在无任何加固措施情况下,风管所受最大应 力δ=125MPa,风管变形最大值为B=12.87mm。
该FPSO项目建模及生产出图由船厂完成,海 工做为总包方对船厂提交的施工程序文件进行审 核,对于钢制及镀锌风管船厂委托子公司预制, 采用的标准为船厂施工惯例,文件中对于风管的 加强描述为沿风管各边轴向增加1~2根加强筋(如 图1),该工艺与国标GB50243-2016推荐的加支撑 加强做法有较大区别。以下通过建模来分析论证 风管增加加强筋降低应力集中的可行性。
(1)风管的加固可采用角钢加固、立咬米乐 登录入口口加 固、愣筋加固、扁钢内支撑、螺杆内支撑和钢管 内支撑等多种形式。
(2)愣筋(线)的排列应规则,间隔应均 匀,最大间距应为300mm,版面应平整,凹凸变 形(不平度)不应大于10mm。
风管四边中心位置分别增加一根加强筋,同 样给定垂向力200kg,根据有限元计算结果,风管 所受最大应力δ1=66.2MPa,风管变形最大值为
给定垂向力时风管所受最大应力值δ2: 设定参数:风管长度L=1300mm,厚t=5mm,
(4)管内支撑与风管的固定应牢固,穿管壁 处应该采取密封措施。各支撑点之间或支撑点与 风管的边沿或法兰间的距离应均匀,且不应大于 950mm。
(5)当中压、高压系统风管管段长度大于 1250mm时,应采取加固框补强措施。高压风管的 单咬口缝,还应采取防止咬口缝胀裂的加固或补 强措施。
给定垂向力时风管所受最大应力值δ3: 设定参数:风管长度L=1300mm,厚t=5mm,
给定风管垂向力200kg,根据有限元计算结 果,在无任何加固措施情况下,风管所受最大应 力δ=67.3MPa,风管变形最大值为B=2mm。
在未加任何加固措施时给定风管垂向力 200kg(三点),根据有限元计算结果分析, 风管所受最大应力δ0=136MPa,风管最大变形 B0=5.4mm。
第三部:计算该项目单边最大风管增加两根加 强筋时受到的最大应力值δ2,δ3,如果δ1或δ2 或δ3≤δ0,应力在可允许范围内,加强筋设置有 效,如果δ1或δ2或δ3>δ0,应力超出规范中最 大应力值,不能确定加强筋设置是否有效。
用最广泛的有限元分析软件,包括三部分:前处 理模块、分析计算模块及后处理模块,可实现建 模,计算,分析一体化输出。
给定风管垂向力200kg,根据有限元计算结 果,在无任何加固措施情况下,风管所受最大应 力δ=55.3MPa,风管变形最大值为B=3.2mm。
风管四边中心位置分别增加二根加强筋,同 样给定垂向力200kg,根据有限元计算结果,风管 所受最大应力δ2=20.3MPa,风管变形最大值为
风管高度方向两边各增加两根加强筋,上 下端面中心位置各增加一根加强筋,给定垂向力 200kg,根据有限元计算结果,风管所有最大应力 δ3=24.6MPa,风管变形最大值为B3=0.194mm。
(海洋石油工程(青岛)有限公司, 山东 青岛 266520) [摘 要] 大型风管的长度及宽度达到一定尺寸后会因应力集中导致风管坍塌,为降低风险需要在风管本体设置加强以减少 应力。目前国内通风规范中对于风管加强有几种推荐方法,但均未对风管可承载的最大应力值进行描述。本文通过对风管 建模及有限元分析以核实风管加强工艺是否能达到降低风管应力集中的问题。 [关键词] FPSO;风管加强;ANSYS;应力计算
国标GB 50243-2016《通风与空调工程施工质 量验收规范》的4.2.3对钢制风管的加强描述为: 矩形风管的边长大于630mm,或矩形保温风管边 长大于800mm,管段长度大于1250mm;或低压 风管单边平均面积大于1.2m2,中、高压风管大于 1.0m2,均应有加固措施。