DIN2413无缝钢管的计算.doc

草稿 E DIN 2413:2005-04草稿对于交变载荷的无缝钢管 - 管和弯头的计算基础使用提示本草稿标准仅为大家审查和征求意见由于最终标准与现在的版本可能有出入，请在使用本草稿时特别予以说明意见征求- 请尽量将文件以表格形式通过E-mail发至nard@din.de表格的样板可以在网上　www.din.de/stellungnahme 找到 或者用纸张格式寄往德国标准协会，管道和锅炉设备标准委员会(缩写：NARD)通信地址：Kamekestr. 8, 50672 Köhn)请求本草稿的读者，将与你们评论有关的专利信息告知我们，并提供给我们有用的参考资料替代说明本标准的将替代DIN 2445 附录1:2000-09;部分代替2008-8撤销的标准DIN 2413-1:1993-10和2002-8撤销的标准DIN 2413-2:1993-10总页数：39页德国标准协会，管道和锅炉设备标准委员会德国标准协会，机械制造标准委员会目录 前言…………………………………………………………………………………………………41 应用领域…………………………………………………………………………………42 标准的参阅………………………………………………………………………………43 概念………………………………………………………………………………………64 单位，符号和缩写…………………………………………………………………………64.1 单位………………………………………………………………………………………64.2 符号和缩写………………………………………………………………………………65 直管或弯管对抗内部压强的计算壁厚…………………………………………………95.1 直管的计算压强…………………………………………………………………………95.1.1 应用范围…………………………………………………………………………………95.1.2 计算公式…………………………………………………………………………………115.1.3 材料的数据………………………………………………………………………………125.2 弯头壁厚的计算…………………………………………………………………………135.2.1 概述………………………………………………………………………………………135.2.2 必要的壁厚………………………………………………………………………………135.2.3 计算………………………………………………………………………………………145.2.4 给定尺寸时的应力计算…………………………………………………………………165.2.5 对临界应力下对不圆度的考虑…………………………………………………………186 按照表3进行管计算的说明……………………………………………………………226.1 概述………………………………………………………………………………………226.2 计算压强…………………………………………………………………………………226.3 许用应力…………………………………………………………………………………236.3.1 概述………………………………………………………………………………………236.3.2 应用范围I，不超过120℃，主要受静态应力…………………………………………246.3.3 应用范围II，超过120℃，主要受静态应力……………………………………………256.3.4 应用范围III，不超过120℃，主要受交变应力………………………………………266.4 计算温度…………………………………………………………………………………286.5 震波的考虑………………………………………………………………………………286.6 修正值c…………………………………………………………………………………296.6.1 概述………………………………………………………………………………………296.6.2 补偿小于许用壁厚的修正值c1…………………………………………………………296.6.3 考虑到腐蚀或磨损的修正值c2…………………………………………………………306.7 单独管子的测试压强……………………………………………………………………307 管子的计算基础…………………………………………………………………………317.1 概述………………………………………………………………………………………317.2 附加负载…………………………………………………………………………………317.2.1 概述………………………………………………………………………………………317.2.2 由于管道自重引起的均布载荷弯曲力矩，包括镀层，衬里，绝热层，管内物体，雨雪压力，装配件…………………………………………………………………………317.2.3 对于埋地管，地面和交通在切向上引起的弯矩………………………………………317.2.4 在铺设时管轴的弹性弯曲造成的弯矩…………………………………………………317.2.5 由于受阻的热膨胀引起的力和力矩以及有此产生的轴向应力………………………317.2.6 在管壁厚上不均匀的温度分布…………………………………………………………327.2.7 由于不圆度形成的切线弯矩……………………………………………………………327.3 外压强……………………………………………………………………………………337.4 应力评价基础……………………………………………………………………………337.4.1 概述………………………………………………………………………………………337.4.2 零件屈服设计……………………………………………………………………………347.4.3 对比应力…………………………………………………………………………………357.4.4 应力的限制………………………………………………………………………………35参考文献…………………………………………………………………………………………36图图1 -管弯头带公式符号的图形表达……………………………………………………………13图2 -管弯头随着截面不圆度，疲劳强度的损失………………………………………………18图3 -给定内直径下的参数………………………………………………………………………19图4 -给定外直径下的参数Bl和Ba………………………………………………………………20图5 -在相同壁厚 Svi=Sva的弯头时参数B………………………………………………………21图6 -外直径大于114.3mm的无缝钢管的疲劳强度……………………………………………27图7 -外直径da≤114.3的无缝钢管的疲劳强度品质特性按照DIN 1630, DIN EN 10208-2 或类似的标准和规则………………………………………………………………………………27表表1 -单位…………………………………………………………………………………………5表2 -符号…………………………………………………………………………………………5表3 -计算厚度Sv和测试压力p’………………………………………………………………10表4 -材料的机械特性……………………………………………………………………………12表5 -应力计算（按照剪应力假设计算的对比应力）…………………………………………17表6 -不锈钢的负载循环极限次数………………………………………………………………23表7 -外直径≤114.3mm不锈钢的负载循环极限次数质量特性按照DIN 1630, DIN EN 10208-2或是其他类似标准和规则（从章节6.3.4的图7中Sl=10得出）……………………………23前言（略）3 概念按照DIN EN 13489系列标准，使用本文档有以下概念有效。

4. 单位，符号和缩写4.1 单位表1中列出来了在本标准中使用的单位表1：单位量值单位尺寸　 直径，壁厚，半径mm 面积mm2 一段管道的长度m压强a)N/mm2应力，强度参数，弹性模量N/mm2质量kg密度kg/mm3速度m/s温度℃温度差Ka) 对于其它压强单位　 1N/mm2 = 1MPa = 10bar　4.2 符号和缩写表2中列出来了在本标准中使用的符号和缩写表2：符号符号量值单位管子一个压力波的传播速度m/s理论计算壁厚的修正值mm小于最小壁厚的补偿值mm允许小于最小壁厚的值%腐蚀或磨损的修正值mm管子的外直径mm管子的内直径mm管道的长度m载荷循环次数的期望值-导致折断的载荷循环次数-达到疲劳强度时的载荷循环次数-计算压强N/mm2临界外部压强（弹性凸起）N/mm2压力波动的波动幅度N/mm2测试压强N/mm2震波引起的压强变化N/mm2一个管弯头的中线的曲率半径mm必要的管壁厚（包括修正值）mm物修正值的理论计算的管壁厚mm直径比例关系-纵向焊缝或螺旋线焊缝的质量（许用应力的利用率）-流动速度m/s温度变化速度k/h截面面积mm2断裂伸长（）%在工厂测试时，压力测试的机的压缩力系数%非圆管的计算系数钢的弹性模量N/mm2强度参数N/mm220℃时的屈服极限上限（最小值）N/mm220℃时0.2%的延伸极限（最小值）-20℃时，在全部伸长的0.5%的延伸极限（最小值）-20℃时1%的延伸极限（最小值）N/mm2在计算温度下，热屈服极限，即1%的延伸极限（最小值）N/mm2在计算温度下，1%的延伸极限（最小值）N/mm2持久强度（最小值）N/mm2在计算温度下，200000小时（平均值）的持久强度N/mm2在计算温度下，100000小时（平均值）的持久强度N/mm2安全系数-负载循环安全性-凸起的安全性-冲击压力下的反射时间s锁止机构的关闭时间s不圆度%利用率-内压强测试时，最小屈服极限的利用率-热轴向膨胀系数1/K计算温度℃截面收缩系数-流体的密度Kg/ m3静态负载的许用应力N/mm2交变负载的许用应力N/mm2轴向应力N/mm2径向应力N/mm2永久疲劳强度N/mm2定期疲劳强度N/mm2周向切应力N/mm2对比应力N/mm2圆形误差Mm调节过程的流体速度变化（可正可。