以大型减压转油线为研究对象,针对大型管道中常见的Y型三通及相连管线进行应力分析,采用了将应力分类进行校核的方法,给出了准确计算应力增大系数的计算公式.

Y型三通是大型减压转油线上最常用的管件【1．2】。 采用Y型三通(裤型三通)能使管道走向趋直，流线顺 畅，以减少压降、温降，但同时在Y型三通焊缝处出现 应力集中的问题。这个问题的研究成果很少【3】。Y型三 通由主管与两锥形分支管构成，如图1所示。

管道应力的校核主要是为了防止管壁内应力过 大造成管道自身的破坏。各种不同荷载引起不同类型 的应力，不同类型的应力对损伤破坏的影响各不相 同，因此管道应力的校核采用了将应力分类进行校核 的方法。

一次应力的校核条件：(1)管道中由于压力、重力 和其他连续荷载所产生的纵向应力之和D。，不应超 过材料在预计最高温度下的许用应力[o]“：(2)管 道在工作状态下，受到压力、重力、其他持续荷载和偶 然荷载所产生的纵向应力之和，应符合下式规定，且 式中应力增大系数j的0．75倍的数值不得小于1。 器2 蛾一q2+0．75iM矽A+0．75iN∥"《巧p， 矽 ∥ “。 式中，玛为许用应力系数，当连续运行任何24 h 内，偶然荷载作用时间少于1096时，KT=1．15；偶然荷 载作用时间少于l％时，Kr=1．2；舰为由于重力和其他 持续荷载的作用，在管道横截面上产生的合成力矩 (N·ram)；尬为安全阀或释放阀的排气反作用力、管道 内流量和压力的瞬时变化、风力或地震等产生的偶然 荷载作用于管道横截面上的合成力矩(N·mm)；Ⅳ为管 道抗弯截面系数(响3)；I为应力增大系数；P为设计 压力∞a)；Di为管道或管件的内径(姗)；搦为管道或 管件的外径(mm)；[o]“为材料在预计最高温度下的 许用应力(肝a)。 不需要考虑风和地震荷载同时发生。

由管道热膨胀产生的位移所计算的应力称为位 移应力范围。从最低温度到最高温度的全补偿值进行 计算的应力，称为计算的最大位移应力范围。 计算管道位移应力范围应符合下列规定：(1)当 平面内、平面外弯曲采用不同的应力增大系数时，管 道的位移应力范围应按下式计算。

应力增大系数是管道应力分析中的一个重要概 念，其定义为在疲劳破坏次数相同的情况下，作用于 对焊直管的名义弯曲应力与作用于管件的名义弯曲 应力之比。直管的截面形状和尺寸应与管件相应部分 的截面形状和尺寸相同。名义弯曲应力是指弯矩除以 抗弯截面系数，它没有考虑应力集中，同时认为材料 始终在弹性范围之内。由此也可将应力增大系数定义 为：在疲劳破坏次数相同的情况下，作用于对焊直管 的弯矩与作用与管件的弯矩之比。由应力增大系数的 定义可以看出，应力增大系数是由疲劳试验得到的， 它与应力集中系数是不相同的。 采用实验方法确定应力增大系数无疑是最直接 和可靠的方法，但是实验方法具有费用高和费时的缺 点。由于管件形式和尺寸的多样性，采用实验方法确 定所有管件的应力增大系数是不可能的。对于某些特 殊管件，采用数值分析方法确定其应力增大系数是一 种有效和可行的方法。目前采用最多的数值分析方法 是有限元法。

在分析中采用具有9个附加内部自由度的8节 点三维等参元，具有较高的效率和满意的结果。计算 表明，具有9个附加内部自由度的8节点三维等参元 对三通计算有较好的适应性。有利于网络的自动生 成，带宽较小，单元的性能因有附加自由度而大为改 善。在三通的交接区，因为应力分布复杂，必须采用多 层和较密的网格才能有满意的结果。在单元的疏密过 渡和单元层次过渡部分，采用8---,20变节点单歹甜毛式。

本实验方法采用正己烷萃取，有效的将第一步中 的产物和剩余的反应物分离，既可回收反应物提高收 率，又可以纯化中间体。在第二步中用乙酸做溶剂，乙 酰氯做催化剂，大大缩短了反应时问，使反应更彻底， 从而提高了收率阁。