CAESARⅡ在烟风管道应力计算中的应用

汪佳杰

1 CAESARⅡ参数设置

利用CAESARⅡ进行烟风管道计算，参数的初始设置与汽水管道有所不同，除了管径及壁厚明显有别于汽水管道外，还有一些特殊设定。当我们输入管径及壁厚时，软件会自动分析计算管道管径与壁厚的比值，当比值>100时，软件默认此管道为大薄壁管道，相似模拟为我们所应用的锅炉烟风管道。

其他设置要点为：

（1）钢板卷制的焊接管道，选择有焊缝；填写焊接接头系数：WI=0.8；

（2）加工偏差：0.0；腐蚀余量：0.3；

（3）材质选择：选用许用应力和密度与设计中管道材质相同或相近的钢板；

（4）根据项目实际要求设定温度、压力、流体介质密度、内保温厚度及密度、外保温厚度及密度。由于烟风管道为负压，填写0即可；

（5）弯头转弯半径设置，选取：short短半径（R=D，即半径等于一倍直径，接近设计规范要求）；

（6）烟风阀门设置为：刚性件，并输入重量，作为局部荷载；

（7）膨胀节设置：输入轴向刚度、径向刚度、扭曲刚度（避免扭曲变形，因此默认无限大，输入1E10）、设备有效直径。具体如图1所示。

图1 经典管道输入

2 CAESARⅡ软件适用范围

适用于烟风管道弯头角度5°～95°范围内的管道结构体系。若管道弯头角度超出此范围，需适当简化模型，以适应软件的应用范围。将管道简化为梁单元进行设计计算，将管道中弯头简化为刚体进行设计计算。所有的实际管道，在计算前均应进行相应的模型简化以适应软件的应用范围。

3 人工理论与计算机CAESARⅡ软件两种烟风管道应力计算方案对比

现以某一管道实例进行计算，对比两种烟风管道应力计算方案。