一、ASME簡單判斷式

  ASME簡單判斷法是由美國ASMEB31.1標(biāo)準(zhǔn)給出的一種快速確定管系熱膨脹補償是否滿足要求的簡便方法，在工程設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，該方法僅是一個判斷式，它并不能計算出管系中的應(yīng)力、邊界反力和位移等數(shù)值，只進行簡單的判斷。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）不宜用它進行最終分析。

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

      U-固定點之間的連線長度，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，在冷縮條件下取負值，后者以造成端點相向移動取正值，相背移動取負值。

二、ASME簡單判斷式不適用的管道

  ①. 在劇烈循環(huán)條件下運行，有疲勞危險的管道。

  ②. 大直徑薄壁管道（管件應(yīng)力增強系數(shù)i≥5）。

  ③. 與端點連線不在同一方向的端點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，或近似直線的鋸齒狀管道。

三、簡單判斷式的求解步驟

  在進行ASME簡單判斷式的求解時，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算即可。但當(dāng)管系兩端點有附加位移時，一些設(shè)計人員往往將端點位移的正、負號搞錯而導(dǎo)致計算錯誤。為此，特將端點位移的正、負號判斷方法進行介紹。端點位移的正、負號可按以下兩種方法確定。

  第一種方法（熱脹趨勢法）判斷步驟如下。

   ①. 選擇任一端點為始端，而另一端則為末端。

   ②. 假想始端固定，而末端開放，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。

   ④. 兩端點有附加位移時，對于始端，其附加位移方向與管系的熱脹趨勢相同時取“十”，與管系位移趨勢相反時取“一”。對于末端，其附加位移方向與管系的熱脹趨勢相同時取“-”，與管系的熱脹趨勢相反時取“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，末端開放，并以始端為原點建立坐標(biāo)系。

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

   ④. 端點有附加位移時，對于始端，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“-”。

 熱脹趨勢法和熱脹坐標(biāo)法得到的結(jié)果是相同的。

工程實例

  ASME簡單判斷式的工程應(yīng)用

  有一Φ273mm×8mnm的碳鋼管道，其設(shè)計溫度為250℃，安裝溫度為20℃，線脹系數(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。試計算其柔性是否足夠。

 因為A=501.12>208.4，所以該管道不能滿足柔性要求。