[发明专利]双壁管法兰的应力和强度评估方法

权利要求书

1.一种双壁管法兰的应力和强度评估方法，其特征在于，包括：

S1：确定双壁管法兰的许用应力值，以及双壁管的技术参数；

S2：创建双壁管的有限元模型，并基于所述双壁管的热膨胀、热位移和热约束特性对所述双壁管法兰进行有限元计算，计算出所述双壁管法兰在预设加载条件下的理论应力值；

S3：判断所述理论应力值是否等于或小于所述许用应力值的1.2倍；若所述理论应力值大于所述许用应力值的1.2倍，则所述双壁管法兰的强度不符合要求，调整所述双壁管法兰的型号或者所述双壁管的布局方式，重复步骤S2，直至所述理论应力值等于或小于所述许用应力值的1.2倍，所述双壁管法兰的强度符合要求；

S4：在所述双壁管法兰的强度符合要求时，利用温度测量系统获取外管内部流体的温度值，在应力测试系统中输入所述外管内部流体的温度值，并利用所述应力测试系统测量所述双壁管法兰的试验应力值；

S5：利用所述试验应力值对所述理论应力值进行修正，在预设时间段内多次测量所述双壁管法兰的试验应力值，并利用每一试验应力值对所述理论应力值进行修正，获取所述理论应力值的误差分布和置信区间。

2.根据权利要求1所述的双壁管法兰的应力和强度评估方法，其特征在于，在步骤S2之前，步骤S1之后，还包括：

对所述双壁管施加约束；所述约束包括固定约束和滑动约束。

3.根据权利要求1所述的双壁管法兰的应力和强度评估方法，其特征在于，步骤S2包括：

创建双壁管的有限元模型，并依次输入所述双壁管的技术参数；

确定所述双壁管法兰的位置，并在所述有限元模型中设置所述双壁管法兰的三维坐标点；

基于所述双壁管的热膨胀、热位移和热约束特性对所述双壁管法兰进行有限元计算，计算出所述双壁管法兰在预设加载条件下的理论应力值。

4.根据权利要求1所述的双壁管法兰的应力和强度评估方法，其特征在于，在步骤S2中，利用CAESARII管道应力分析软件或者ANSYS有限元计算软件创建所述双壁管的有限元模型。

5.根据权利要求1所述的双壁管法兰的应力和强度评估方法，其特征在于，所述应力测试系统包括设在所述双壁管法兰上的应变片、信号调理器、应变仪和数据分析系统；所述应变片通过导线与所述信号调理器连接，所述信号调理器与所述应变仪连接，所述应变仪与所述数据分析系统连接；所述数据分析系统与计算机连接。

6.根据权利要求5所述的双壁管法兰的应力和强度评估方法，其特征在于，所述应变片沿所述双壁管法兰周向布置在所述双壁管法兰的锥颈或者所述双壁管法兰的外壁。

7.根据权利要求1所述的双壁管法兰的应力和强度评估方法，其特征在于，在步骤S4中，所述试验应力值与所述理论应力值所对应的加载条件相同。