一、ASME簡(jiǎn)單判斷式

  ASME簡(jiǎn)單判斷法是由美國(guó)ASMEB31.1標(biāo)準(zhǔn)給出的一種快速確定管系熱膨脹補(bǔ)償是否滿(mǎn)足要求的簡(jiǎn)便方法，在工程設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，該方法僅是一個(gè)判斷式，它并不能計(jì)算出管系中的應(yīng)力、邊界反力和位移等數(shù)值，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷。它的判斷結(jié)果是粗略的，也是比較保守的，因此對(duì)貴重的管道（如合金鋼、不銹鋼、特殊耐熱鋼、超低溫用鋼管道等）不宜用它進(jìn)行最終分析。

  具有同一直徑、同一壁厚、無(wú)分支管、兩端固定、中間無(wú)支承約束的非劇毒管道若不存在下列情況則可以按ASME簡(jiǎn)單判斷式［式（9-1）］進(jìn)行判斷：存在劇烈冷熱循環(huán)變化的管道；大直徑薄壁管；不等腿的管道展開(kāi)長(zhǎng)度大于端點(diǎn)連線(xiàn)長(zhǎng)度2.5倍的U形管道；不在端點(diǎn)連線(xiàn)方向上的端點(diǎn)附加位移占總位移量的大部分；近似直線(xiàn)的鋸齒形狀的管道。

      U-固定點(diǎn)之間的連線(xiàn)長(zhǎng)度，m；

      δ-作用于管道的總熱位移荷載，mm，由管端處管道自由熱脹冷縮位移以及設(shè)備熱脹冷縮位移疊加構(gòu)成，前者在熱脹條件下取正值，在冷縮條件下取負(fù)值，后者以造成端點(diǎn)相向移動(dòng)取正值，相背移動(dòng)取負(fù)值。

二、ASME簡(jiǎn)單判斷式不適用的管道

  ①. 在劇烈循環(huán)條件下運(yùn)行，有疲勞危險(xiǎn)的管道。

  ②. 大直徑薄壁管道（管件應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù)i≥5）。

  ③. 與端點(diǎn)連線(xiàn)不在同一方向的端點(diǎn)附加位移量占總位移量大部分的管道。

  ④. L／U＞2.5的不等腿U形彎管管道，或近似直線(xiàn)的鋸齒狀管道。

三、簡(jiǎn)單判斷式的求解步驟

  在進(jìn)行ASME簡(jiǎn)單判斷式的求解時(shí)，一般情況下并不困難，只需要將式中各參數(shù)按各自的定義求出并代入公式計(jì)算即可。但當(dāng)管系兩端點(diǎn)有附加位移時(shí)，一些設(shè)計(jì)人員往往將端點(diǎn)位移的正、負(fù)號(hào)搞錯(cuò)而導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。為此，特將端點(diǎn)位移的正、負(fù)號(hào)判斷方法進(jìn)行介紹。端點(diǎn)位移的正、負(fù)號(hào)可按以下兩種方法確定。

  第一種方法（熱脹趨勢(shì)法）判斷步驟如下。

   ①. 選擇任一端點(diǎn)為始端，而另一端則為末端。

   ②. 假想始端固定，而末端開(kāi)放，并以此判斷管系的熱脹方向。

   ③. 管系中各管段的熱脹量 Δl=ΔTt 同一方向的管道熱脹量為各管段熱脹量的代數(shù)和，并判斷末端在該方向上的位移趨勢(shì)。

   ④. 兩端點(diǎn)有附加位移時(shí)，對(duì)于始端，其附加位移方向與管系的熱脹趨勢(shì)相同時(shí)取“十”，與管系位移趨勢(shì)相反時(shí)取“一”。對(duì)于末端，其附加位移方向與管系的熱脹趨勢(shì)相同時(shí)取“-”，與管系的熱脹趨勢(shì)相反時(shí)取“十”；

 第二種方法（熱脹坐標(biāo)法）判斷步驟如下。

   ①. 選擇任一端為始端，另一端則為末端。

   ②. 假想始端固定，末端開(kāi)放，并以始端為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系。

   ③. 從始端（坐標(biāo)原點(diǎn)）沿管系向末端行走，與坐標(biāo)同向時(shí)位移為正，反向時(shí)為負(fù)，最后分別取各方向的位移代數(shù)和。該代數(shù)和具有“十”“-”號(hào)，“十”號(hào)表示該方向的總位移方向與坐標(biāo)軸同向，而“一”號(hào)表示該方向的總位移方向與坐標(biāo)軸反向。

   ④. 端點(diǎn)有附加位移時(shí)，對(duì)于始端，如果其附加位移方向與坐標(biāo)軸同向則為“＋”，反向則為“一”；對(duì)于末端，如果其附加位移方向與坐標(biāo)軸同向則為“十”，反向則為“-”。

 熱脹趨勢(shì)法和熱脹坐標(biāo)法得到的結(jié)果是相同的。

工程實(shí)例

  ASME簡(jiǎn)單判斷式的工程應(yīng)用

  有一Φ273mm×8mnm的碳鋼管道，其設(shè)計(jì)溫度為250℃，安裝溫度為20℃，線(xiàn)脹系數(shù)為at=12.8×10-6℃-1。管道走向如圖9-5所示，其中A、D為固定點(diǎn)。試計(jì)算其柔性是否足夠。

 因?yàn)锳=501.12>208.4，所以該管道不能滿(mǎn)足柔性要求。