[发明专利]核电厂工艺管道标准支吊架管部件的分类计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种核电厂工艺管道标准支吊架管部件的分类计算方法以及装置，其确定待分类计算的标准支吊架管部件的基本属性以及载荷性能，并对其进行分类，获得简化模型；并确定是否包含平面曲杆；若包含平面曲杆，则选取校核危险截面，并根据危险截面中R/h比值的不同选取不同的计算公式来计算危险截面的受力和力矩，最后进行强度校核。本发明针对现有支架有限元计算强度校核周期长的缺陷，实现了批量化人工校核标准支吊架管部件支架强度，并可对修改关键截面尺寸起到快速校核的作用，还可进行相似类型或相应管夹结构设计，确定许用载荷，避免了不必要的重复有限元建模计算过程，提高了工作效率并减少工程应用时间。

技术领域

本发明涉及管道标准支吊架管部件领域，尤其涉及一种核电厂工艺管道标准支吊架管部件的分类计算方法及装置。

背景技术

管道支吊架是核电工程管道系统的重要组成部分，是核电厂管道系统安全运行的重要保障。管道支吊架布置是否合理、结构选型是否恰当、质量是否可靠，直接影响到管道在不同工况下的应力状态，进而影响核电站的安全运行及使用寿命。同时，由于管道支吊架数量巨大，是否采用标准化的支吊架产品对工程建设进度和造价均有重要影响。

目前国内提出了关于结构钢类别进行支架强度简化计算方法，其标准结构类型包含一字型、L型、门型等钢结构，尚未有关于标准支吊架管部件的计算校核方法。

因此，有必要提供一种新的核级管道标准支吊架力学分类计算方法及装置，可以快速有效的根据RCC-M(即DESIGN AND CONSTRUCTION RULES FOR MECHANICAL COMPONENTSOF PWR NUCLEAR ISLANDS，压水堆核岛机械设备设计和建造规则)规范的要求开展校核评定，得到与验收准则对应的计算数据，从而判断该标准支架的合理性。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本申请提供了一种核电厂工艺管道标准支吊架管部件的分类计算方法及装置，其该方法及装置可以将任意标准管部件转化为标准支吊架模型，通过简化计算模型，然后结合各类计算公式对管部件进行受力分析，对危险截面进行校核，最后校核管夹的焊缝强度和螺栓应力强度，从何得到标准支吊架管部件是否满足规范要求。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供了一种核电厂工艺管道标准支吊架管部件的分类计算方法，其包括如下步骤：

S1、确定待分类计算的标准支吊架管部件的基本属性以及载荷性能；

S2、对所述待分类计算的标准支吊架管部件进行分类，获得所述待分类计算的标准支吊架管部件的简化模型；并确定所述简化模型中是否包含平面曲杆；

S3、若所述简化模型中包含平面曲杆，则选取校核危险截面，同时确定所述简化模型中所述待分类计算的标准支吊架管部件的等效半径R以及曲梁高度h；

S4、根据所述危险截面中R/h比值的不同选取不同的计算公式来计算所述危险截面的受力和力矩。

优选的，步骤S2中，根据所述待分类计算的标准支吊架管部件的结构、外形以及功能将其进行分类，使其属于标准管部件类型中的一种。

优选的，还包括步骤S5，根据所述危险截面的受力和力矩，结合步骤S1中的基本属性以及载荷性能对所述危险截面进行强度校核。

优选的，还包括步骤S6，对所述待分类计算的标准支吊架管部件的螺栓以及焊缝进行强度计算，并对所述螺栓以及焊缝进行强度校核。

优选的，所述步骤S4中，所述危险截面包括纵向受力截面、第一横向受力截面和第二横向受力截面；所述纵向受力截面与所述简化模型的竖直中心线共平面，所述第一横向受力截面和第二横向受力截面关于所述竖直中心线对称；

若R/h＜2，则按照公式(1)计算所述纵向受力截面的剪应力τ，所述公式(1)如下：