一、ASME簡單(dan)判斷式(shi)
ASME簡單(dan)判(pan)斷法(fa)是由(you)美國ASMEB31.1標準給出的(de)一種快速確定(ding)管(guan)(guan)系熱膨脹補償是否滿足要求的(de)簡便方法(fa)，在(zai)工程設計(ji)中得到了(le)廣泛的(de)應用(yong)。但是，該方法(fa)僅是一個判(pan)斷式，它(ta)并不能計(ji)算出管(guan)(guan)系中的(de)應力(li)、邊界反力(li)和(he)位移等(deng)數(shu)值，只(zhi)進行簡單(dan)的(de)判(pan)斷。它(ta)的(de)判(pan)斷結果(guo)是粗略的(de)，也是比較(jiao)保守的(de)，因此(ci)對(dui)貴重的(de)管(guan)(guan)道（如(ru)合金鋼、不銹鋼、特殊耐(nai)熱鋼、超低溫用(yong)鋼管(guan)(guan)道等(deng)）不宜用(yong)它(ta)進行最終(zhong)分析。
具有同一(yi)直徑(jing)、同一(yi)壁(bi)厚、無(wu)分(fen)支管(guan)(guan)、兩端(duan)固定、中間無(wu)支承約束(shu)的(de)(de)(de)非劇毒管(guan)(guan)道(dao)若不存在(zai)下列情況則可以按(an)ASME簡單判(pan)斷式(shi)［式(shi)（9-1）］進行判(pan)斷：存在(zai)劇烈冷熱(re)循(xun)環變(bian)化的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)；大直徑(jing)薄壁(bi)管(guan)(guan)；不等腿的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)展開(kai)長(chang)度大于端(duan)點(dian)連(lian)線長(chang)度2.5倍的(de)(de)(de)U形管(guan)(guan)道(dao)；不在(zai)端(duan)點(dian)連(lian)線方向上的(de)(de)(de)端(duan)點(dian)附加(jia)位移占總位移量的(de)(de)(de)大部分(fen)；近似直線的(de)(de)(de)鋸(ju)齒形狀的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)。
U-固定點之(zhi)間的(de)連線(xian)長度，m；
δ-作用于管(guan)道的總熱(re)位移(yi)(yi)荷載，mm，由管(guan)端(duan)處(chu)管(guan)道自(zi)由熱(re)脹(zhang)冷縮位移(yi)(yi)以及(ji)設備(bei)熱(re)脹(zhang)冷縮位移(yi)(yi)疊加構成，前者在(zai)熱(re)脹(zhang)條件(jian)下取(qu)(qu)正值(zhi)，在(zai)冷縮條件(jian)下取(qu)(qu)負值(zhi)，后(hou)者以造成端(duan)點相向移(yi)(yi)動取(qu)(qu)正值(zhi)，相背移(yi)(yi)動取(qu)(qu)負值(zhi)。
二、ASME簡(jian)單判斷式不適(shi)用的管道
①. 在劇(ju)烈循(xun)環條件下(xia)運行，有疲勞(lao)危險(xian)的管(guan)道。
②. 大(da)直徑薄壁(bi)管(guan)道（管(guan)件(jian)應力(li)增(zeng)強系數(shu)i≥5）。
③. 與端(duan)點連線不(bu)在(zai)同一方向的端(duan)點附(fu)加位(wei)移(yi)(yi)量(liang)占總位(wei)移(yi)(yi)量(liang)大部分的管(guan)道。
④. L／U＞2.5的不等腿U形彎(wan)管(guan)管(guan)道(dao)，或近似直線的鋸齒狀管(guan)道(dao)。
三(san)、簡(jian)單判斷式的求解(jie)步驟
在進行(xing)ASME簡單判斷(duan)式(shi)的求解時(shi)，一般情況下并(bing)不(bu)困(kun)難，只需(xu)要將(jiang)式(shi)中各(ge)參數按(an)各(ge)自(zi)的定義(yi)求出并(bing)代入公式(shi)計(ji)(ji)算即可。但當管系兩端(duan)點(dian)(dian)有附加位(wei)移(yi)時(shi)，一些設(she)計(ji)(ji)人員往往將(jiang)端(duan)點(dian)(dian)位(wei)移(yi)的正(zheng)、負(fu)號(hao)搞錯(cuo)而導致計(ji)(ji)算錯(cuo)誤。為(wei)此，特將(jiang)端(duan)點(dian)(dian)位(wei)移(yi)的正(zheng)、負(fu)號(hao)判斷(duan)方法進行(xing)介紹。端(duan)點(dian)(dian)位(wei)移(yi)的正(zheng)、負(fu)號(hao)可按(an)以下兩種方法確(que)定。
第一種方法(fa)（熱脹趨(qu)勢法(fa)）判斷步驟如下。
①. 選擇任一(yi)端點為始(shi)端，而另一(yi)端則為末端。
②. 假(jia)想始端(duan)固定，而末(mo)端(duan)開放，并以此判斷管系的熱脹方向。
③. 管(guan)系中各(ge)管(guan)段(duan)的(de)熱脹量 Δl=ΔTt 同一方向的(de)管(guan)道熱脹量為各(ge)管(guan)段(duan)熱脹量的(de)代(dai)數和，并判斷(duan)末端在該(gai)方向上的(de)位移趨勢。
④. 兩端(duan)點有附加位(wei)(wei)移時(shi)，對于(yu)始端(duan)，其附加位(wei)(wei)移方向與(yu)(yu)管系的熱脹趨勢(shi)(shi)相同時(shi)取“十(shi)”，與(yu)(yu)管系位(wei)(wei)移趨勢(shi)(shi)相反(fan)時(shi)取“一”。對于(yu)末(mo)端(duan)，其附加位(wei)(wei)移方向與(yu)(yu)管系的熱脹趨勢(shi)(shi)相同時(shi)取“-”，與(yu)(yu)管系的熱脹趨勢(shi)(shi)相反(fan)時(shi)取“十(shi)”；
第二種(zhong)方法（熱脹坐標法）判斷(duan)步(bu)驟如下(xia)。
①. 選(xuan)擇任一端為(wei)始端，另(ling)一端則為(wei)末(mo)端。
②. 假想(xiang)始端固定，末端開放，并以(yi)始端為原點建立坐(zuo)標(biao)系(xi)。
③. 從(cong)始(shi)端（坐(zuo)標原點）沿管(guan)系向(xiang)末端行走，與(yu)坐(zuo)標同(tong)向(xiang)時(shi)位(wei)移(yi)為正，反向(xiang)時(shi)為負，最(zui)后(hou)分別取各方(fang)向(xiang)的位(wei)移(yi)代數(shu)(shu)和(he)。該(gai)代數(shu)(shu)和(he)具有“十”“-”號(hao)，“十”號(hao)表示(shi)該(gai)方(fang)向(xiang)的總(zong)位(wei)移(yi)方(fang)向(xiang)與(yu)坐(zuo)標軸(zhou)(zhou)同(tong)向(xiang)，而“一”號(hao)表示(shi)該(gai)方(fang)向(xiang)的總(zong)位(wei)移(yi)方(fang)向(xiang)與(yu)坐(zuo)標軸(zhou)(zhou)反向(xiang)。
④. 端(duan)點(dian)有附加(jia)(jia)位移(yi)時，對于(yu)始端(duan)，如(ru)果其(qi)附加(jia)(jia)位移(yi)方(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)坐(zuo)(zuo)標(biao)軸(zhou)同向(xiang)(xiang)則(ze)為(wei)“＋”，反(fan)向(xiang)(xiang)則(ze)為(wei)“一”；對于(yu)末端(duan)，如(ru)果其(qi)附加(jia)(jia)位移(yi)方(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)坐(zuo)(zuo)標(biao)軸(zhou)同向(xiang)(xiang)則(ze)為(wei)“十(shi)”，反(fan)向(xiang)(xiang)則(ze)為(wei)“-”。
熱脹(zhang)(zhang)趨勢法和熱脹(zhang)(zhang)坐標法得到的結(jie)果是相同的。
工程實例(li)
ASME簡單(dan)判斷式的工程應用
有一Φ273mm×8mnm的碳鋼管道(dao)，其設(she)計溫(wen)度(du)(du)為(wei)250℃，安裝溫(wen)度(du)(du)為(wei)20℃，線脹系數為(wei)at=12.8×10-6℃-1。管道(dao)走向如圖9-5所示，其中A、D為(wei)固定(ding)點(dian)。試(shi)計算(suan)其柔性是否足夠。
因為(wei)A=501.12>208.4，所(suo)以該(gai)管(guan)道不能滿足柔(rou)性要求。
