以大型減壓轉油線為研究對象,針對大型管道中常見的Y型三通及相連管線進行應力分析,采用了將應力分類進行校核的方法,給出了準確計算應力增大系數的計算公式.

Y型三通是大型減壓轉油線上最常用的管件【1．2】。 采用Y型三通(褲型三通)能使管道走向趨直，流線順 暢，以減少壓降、溫降，但同時在Y型三通焊縫處出現 應力集中的問題。這個問題的研究成果很少【3】。Y型三 通由主管與兩錐形分支管構成，如圖1所示。

管道應力的校核主要是為了防止管壁內應力過 大造成管道自身的破壞。各種不同荷載引起不同類型 的應力，不同類型的應力對損傷破壞的影響各不相 同，因此管道應力的校核采用了將應力分類進行校核 的方法。

一次應力的校核條件：(1)管道中由于壓力、重力 和其他連續荷載所產生的縱向應力之和D。，不應超 過材料在預計最高溫度下的許用應力[o]“：(2)管 道在工作狀態下，受到壓力、重力、其他持續荷載和偶 然荷載所產生的縱向應力之和，應符合下式規定，且 式中應力增大系數j的0．75倍的數值不得小于1。 器2 蛾一q2+0．75iM矽A+0．75iN∥"《巧p， 矽 ∥ “。 式中，瑪為許用應力系數，當連續運行任何24 h 內，偶然荷載作用時間少于1096時，KT=1．15；偶然荷 載作用時間少于l％時，Kr=1．2；艦為由于重力和其他 持續荷載的作用，在管道橫截面上產生的合成力矩 (N·ram)；尬為安全閥或釋放閥的排氣反作用力、管道 內流量和壓力的瞬時變化、風力或地震等產生的偶然 荷載作用于管道橫截面上的合成力矩(N·mm)；Ⅳ為管 道抗彎截面系數(響3)；I為應力增大系數；P為設計 壓力∞a)；Di為管道或管件的內徑(姍)；搦為管道或 管件的外徑(mm)；[o]“為材料在預計最高溫度下的 許用應力(肝a)。 不需要考慮風和地震荷載同時發生。

由管道熱膨脹產生的位移所計算的應力稱為位 移應力范圍。從最低溫度到最高溫度的全補償值進行 計算的應力，稱為計算的最大位移應力范圍。 計算管道位移應力范圍應符合下列規定：(1)當 平面內、平面外彎曲采用不同的應力增大系數時，管 道的位移應力范圍應按下式計算。

應力增大系數是管道應力分析中的一個重要概 念，其定義為在疲勞破壞次數相同的情況下，作用于 對焊直管的名義彎曲應力與作用于管件的名義彎曲 應力之比。直管的截面形狀和尺寸應與管件相應部分 的截面形狀和尺寸相同。名義彎曲應力是指彎矩除以 抗彎截面系數，它沒有考慮應力集中，同時認為材料 始終在彈性范圍之內。由此也可將應力增大系數定義 為：在疲勞破壞次數相同的情況下，作用于對焊直管 的彎矩與作用與管件的彎矩之比。由應力增大系數的 定義可以看出，應力增大系數是由疲勞試驗得到的， 它與應力集中系數是不相同的。 采用實驗方法確定應力增大系數無疑是最直接 和可靠的方法，但是實驗方法具有費用高和費時的缺 點。由于管件形式和尺寸的多樣性，采用實驗方法確 定所有管件的應力增大系數是不可能的。對于某些特 殊管件，采用數值分析方法確定其應力增大系數是一 種有效和可行的方法。目前采用最多的數值分析方法 是有限元法。

在分析中采用具有9個附加內部自由度的8節 點三維等參元，具有較高的效率和滿意的結果。計算 表明，具有9個附加內部自由度的8節點三維等參元 對三通計算有較好的適應性。有利于網絡的自動生 成，帶寬較小，單元的性能因有附加自由度而大為改 善。在三通的交接區，因為應力分布復雜，必須采用多 層和較密的網格才能有滿意的結果。在單元的疏密過 渡和單元層次過渡部分，采用8---,20變節點單歹甜毛式。

本實驗方法采用正己烷萃取，有效的將第一步中 的產物和剩余的反應物分離，既可回收反應物提高收 率，又可以純化中間體。在第二步中用乙酸做溶劑，乙 酰氯做催化劑，大大縮短了反應時問，使反應更徹底， 從而提高了收率閣。