压力管道组合管件指将工程中常用的两个或两个以上相邻的需通过现场焊接连接的管件(管子)作为一个整体进行设计、加工的组合件。管件是连接压力管道系统的一个重要附件,大多采用现场焊接的方法进行连接,但由于现场情况复杂、施焊环境较差,焊接质量不易保证,因而给安全造成很多隐患。采用压力管道组合管件,不但可以减少现场焊接的工作量,提高管路系统的完整性、连续性和一致性,减少因焊接缺陷造成的安全隐患,降低压力管道的安全事故,而且对于提高钢材的利用率、节省资源和产品成本、加快工程进度等都将带来较大的社会效益和经济效益。 本文针对压力管道组合管件分别从三个方面进行了深入的分析研究。 首先,研究和开发压力管道组合管件专用的模块化设计软件。运用Visualbasic6. 0平台对AutoCAD软件进行二次开发,实现压力管道组合管件的模块化设计。该软件对于提高压力管道组合管件应用的普遍性、缩短其设计制造周期有着非常重要的作用。 其次,对压力管道组合管件结构力学特性进行数值分析。以三通弯头组合管件为例,比较了焊接管件和组合管件应力及应变的区别,得到以下结论: (1) 管件组合后,焊缝区域内组合管件的应力平稳,波动不大。 (2) 管件组合后,组合管件由于结构统一,对整个管体的位移基本不产生影响;相反,焊接结构对管件的轴向和周向位移都有较大的影响。 (3) 管件组合后,对远离焊缝区域的管体基本没有影响。 最后,对组合管件成形工艺及过程参数进行了深入探讨和研究。以三通异径组合管件为例,通过理论分析与计算,得到了成形过程所需要的内压力和轴向力的大小以及相互关系,确立了三通异径组合管件的成形工艺及其液压成形的步骤、加载路径和成形极限,对实际生产有很重要的指导意义。