第54卷第1期 2016年2月
化肥设计
Chemical Fertilizer Design
Feb.2016· 25.
高压抽注凝汽式汽轮机主蒸汽管道的应力分析
孙焕青，袁本旺，王兵槐
（航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司，甘肃兰州730010）
摘要：介绍了大型合成氨尿素项目中高压抽注凝汽式汽轮机主蒸汽管道的特点，为了保证高温高压管道的安全稳定运行及此类汽轮机的顺利开车，采用CASERⅡ应力分析软件，对此类汽轮机的高温高压管道的配管进行了应力分析和优化设计，道过合理设置支吊架以及增加管系柔性，使汽轮机管口受力、管系的应力及位移满足标准规范的要求，并对弹簧的选型进行了论述。
关键词：应力分析；优化设计；高温高压；弹簧 doi :10. 3969/j. issn. 1004 8901.2016. 01. 006
中图分类号：TK261
文献标识码：B
文章编号：10048901(2016)01002504
StressAnalysisof theMainSteamPipelineofHighPressureCondensing SteamTurbine
SUN Huan-qing, YUAN Ben-wang, WANG Bing-huai
( Changzheng Engineering Co. , Lid. , Lanzholt Branch, Lanzhou Gansu730010China)
Abstract: The features of the main steam pipelines for high pressure condensing sleam turbines in large-scale ammonia and urea projeets are briefly intro-duced. In order to ensure the smooth start-up of steam turbine and the safe and stable operation of high temperature and pressure pipelines ,these pipelines are designed and optimized by sofiware CAESAR II. It is recommended that setting up sliding and spring hangers and supports properly and increasing the piping flexibility can assure the stress on turbine nozzles and stresses and displacements of all the piping systems consistent with the standards. It also in troduces the selection criteria for spring design work.
Keywords : stress analysis; optimization design ; high temperature and pressure; spring doi;10.3969/j. issn. 1004 8901. 2016.01.006
化工厂大型合成氨尿素项目中的汽轮机主蒸汽管道大都为高温、高压管道，其性能状况直接影响装置的顺利开车和安全运行，此类管道的应力分析也显得越来越重要。因此，需将管道的设计与计算向国内外先进水平靠拢，特别是此类管道的设计，更应以应力分析计算为依据2]。管道应力分析也日渐受到投资方和设计单位的重视，在一些国家重点工程和外商投资项目中，明确要求设计单位提供管道应力分析计算书3。管道应力分析是管道设计的基础，主要研究管道在各种荷载作用下产生的力、力矩和应力，对管道的安全性进行评价，使设计的管道尽可能经济合理4]。
目前，煤化工项目汽轮机主蒸汽管道一般为中高压管道。根据GB503162000（2008版）《工业金属管道设计规范》和GB/T20801[1]—2006《压力管道规范工业管道》第3部分设计和计算中管道应力分
析的要求，该类管道必须进行详细的应力分析计算。
笔者结合某大型合成氨尿素项目施工图中高压抽注凝汽式汽轮机主蒸汽管道的配管设计和应力分析计算探讨子此类汽轮机主蒸汽管道的配管设计、支吊架的合理选择以及弹簧的选型，对此类汽轮机管道的配管设计具有一定的参考意义。
高压抽注凝汽式汽轮机主蒸汽管道的设计 1
1.1主蒸汽管道的特点
汽轮机管口受力要求较为严格，汽轮机管道的柔性设计是管道应力分析中较为困难的问题。
高压抽注凝汽式汽轮机人口蒸汽管道的设计温度较高管道的设计压力较大，管道材料大都为 15CrMo，壁厚相对较厚，其刚度大，柔性差。
作者简介：孙焕青（1985年－），男，山东诸城人,2010年毕业于兰州大学工程力学专业，硕士，工程师，现主要从事应力分析等工作。