CAESARⅡ中三通的分析和應用

(武漢江漢化工設計有限公司，湖北 武漢 430223)

三通是化工設計及工程項目中較常見的管件，用于將主管流體分配成兩個支管流體或混合兩個支管流體的場合。三通形式多種多樣，有承插焊三通、對接焊三通、法蘭三通和螺紋三通，在目前的應力分析中，對于三通，通常采取簡單模擬的方式，通過選擇三通的正確形式，由軟件自動計算SIF和k值，這樣的分析方法對于大多數管道系統來說，是最常用的做法，但對于一些比較苛刻的場合，為滿足應力要求，往往會增加一些不必要的修改來滿足柔性要求。為此，采取更加合理的三通計算方法，無疑會起到事半功倍的效果。

1 三通分類與在CAESARⅡ中的模擬

1.1 三通分類

三通從形式上主要分為等徑三通和異徑三通，支管尺寸與主管相同的則為等徑三通，支管尺寸小于主管的則為異徑三通。國標三通按照GB/T 12459、GB/T 14383、GB/T 13401或SH/T 3408來設計制造，美標三通按照ASME B16.9或ASME B16.11來設計制造。根據其端部連接形式，還可分為承插焊三通、對接焊三通、法蘭三通和螺紋三通，其中，端部帶法蘭的三通對應力計算有一定影響，不同于非法蘭三通。

1.2 CAESARⅡ中三通的模擬

在CAESARⅡ中，提供了多種三通形式以供選擇應用，在大口徑管線中常用對接焊三通，當正確定義后，CAESARⅡ會自動根據ASME B31.3中附錄D提供的公式計算SIF和k值，CAESARⅡ中的三通定義見圖1。

圖1 CAESARⅡ中三通定義

圖1很形象地把幾種常見的三通區別開來。當選用軟件庫中定義的三通形式時，軟件會自動根據相應規則計算SIF值和k值，數據表中不顯示數值，但可以在菜單欄里的三通項目查詢具體數值。……