管路的案例
看懂化工管路？從這11種用管 ，4類管件 ，11大閥門開始！
彎頭可用直管彎曲或用管子拼焊而成，也可用模壓后焊接而成，或用鑄造和鍛造等方法制成，如在高壓管路中的彎頭大都是優質碳鋼或合金鋼鍛制而成的。
彎頭
②三通
當兩條管路之間相互連通或需要有旁路分流時，其接頭處的管件稱為三通。
根據接入管的角度不同，有垂直接入的正接三通、斜接三通。斜接三通按斜接角度來定名稱，如45°斜三通等。
此外按出入口的口徑大小分別稱謂，如等徑三通等。除常見的三通管件外，還常以接口的多少稱，例如四通、五通、斜接五通等。常見的三通管件，除用管子拼焊外，還有用模壓組焊、鑄造和鍛造而成。
三通
③短接管和異徑管
當管路裝配中短缺一小段，或因檢修需要在管路中置一小段可拆的管段時，經常采用短接管。
短接管有帶連接頭（如法蘭、絲扣等），或僅僅是一直短管，也稱為管墊。
將兩個不等管徑的管口連通起來的管件稱為異徑管。通常叫大小頭。這種管件有鑄造異徑管，也有用管子割焊而成或用鋼板卷焊而成。高壓管路中的異徑管是用鍛件或用高壓無縫鋼管縮制而成。
異徑管
④法蘭、盲板
為便于安裝和檢修，管路中常采用可拆連接，法蘭就是一種常用的連接零件。
為清理和檢查需要在管路上設置手孔盲板或在管端裝盲板。盲板還可以用來暫時封閉管路的某一接口或將管路中的某一段管路中斷與系統的聯系。
在一般中低壓管路中，盲板的形狀與實心法蘭相同，所以這種盲板又叫法蘭蓋，這種盲板同法蘭一樣都已標準化，具體尺寸可以在有關手冊中查到。
另外在化工設備和管路的檢修中，為確保安全，常采用鋼板制成的實心圓片插入兩個法蘭之間，用來暫時將設備或管路與生產系統隔絕。這種盲板習慣叫插入盲板。
展開 汽車底盤管路的布局應用及試驗驗證
汽車底盤油管的布置
在底盤管路的設計中，油管的走向和布置對于車輛的性能（甚至整車功能）有著很大的影響，油管布置最多、最重要就是燃油系統和制動系統，這兩大系統直接關乎著車輛運行安全，對油管的要求也是最高的。
另外，油管在布置時，外觀質量也是一項重要指標。客戶在選購車輛時， 通常情況下會查看機艙，這也要求設計者在管路布置中要兼顧到美觀效果：從管路的整體性、管路和線束的整齊度， 顏色和皮紋的協調性，零部件和周邊鈑金的集成性等內容 對管路進行優化和改善，以提升市場競爭力。
對于整車來說，汽車管路使用最多的是汽車底盤系統，底盤系統管路通常包括：燃油系統軟管、制動系統、冷卻系統軟管、轉向系統等。
汽車油管按照工藝可以分為：成型管和非成型管
非成型管：如：離合操縱油管軟管段、制動軟管、總泵進油管等各種膠管，當其長度一定，安裝后呈現非固有形狀，同時受材料、工藝、空間及溫度等因素影響，在數模布置時很 難模擬出真實的形狀，因此也容易出現實物裝配干涉、磨損等不良情況。此種管子的優點是工藝簡單、加工方便等。
成型管：如成型膠管、塑料管、尼龍管、硬管等，成型 管是通過模具成型，具有布置方便，易于裝配等特點， 但工藝和模具復雜，成本偏高。
管路布置中應注意的幾個問題
壓力
這是最重要的，確定燃油管路的工作壓力，一般管路中 各管件的爆破壓力應該大于8倍的系統工作壓力。
展開 Simcenter3D汽車制動管路設計仿真與驗證 附TEA_PIPE_InstallationGui
可以實現依據管路特性參數，接頭、支撐結構等參數計算管路最終成形形狀，計算模擬真實的安裝過程，始于直管先與一接頭連接，然后根據另一接頭、支撐結構、彈簧、加強材料等的位置和方向逐步進行管路成形計算。
設計仿真一體化平臺
Simcenter3D Flexible Pipe是一款管路分析和優化專業解決方案軟件，能夠提供管路分析與管路優化兩種功能，其強大的功能可全面滿足管路設計工程師的需要。在Simcenter3D Flexible Pipe管路定義界面完成管路長度、材料特性、溫度、接頭、支撐結構等附屬裝置的類型、位置、方向等管路要素的定義，從而最真實的實現管路模擬
管路分析：設計者定義管路參數（長度、直徑、壁厚、材料、接頭、護簧、橡膠護套、支撐等）并且將管路通過運動副連接到整車上，即可進行管路的動態分析，得到管路的變形情況和實時運動情況、曲率、應力、碰撞和距離信息。
管路優化：設計者定義設計變量、約束條件、目標函數（如長度最小化或安全系數最大化），來實現管路優化分析，軟件自動找到管路最佳設計方案。
Simcenter3D Flexible Pipe BEAM采用非線性BEAM單元來模擬不同類型的柔性管路，如制動管、轉向管、燃油管、線束等。
Simcenter3D Flexible Pipe 強大的非線性管路分析包含管路安裝準靜態分析、運動學分析、模態及動態響應分析等。強大的管路優化功能，可進行包含管路接頭、支撐結構數量、位置及方向優化以及管路長度優化等，幫助設計者獲得最佳管路設計方案。
展開 冷卻水管路系統設計條件
冷卻水管路布置應符合表的規定，賣方在技術報價時應明確冷卻水管路系統的方案。
三、泵冷卻水管路方案的選擇
1.輸送介質溫度低于120℃的，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻，對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.輸送介質溫度高于120℃時，應考慮是否需要對軸承箱進行冷卻，冷卻水管路系統采用表中的方案A和方案K。
3.輸送介質溫度高于120℃時，宜對密封液(或緩沖液)進行冷卻(金屬波紋管密封除外)，以降低密封腔的溫度，改善密封的工作條件，延長其使用壽命。冷卻水管路系統采用表中的方案K和方案M。
4.輸送介質溫度高于300℃時，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應設有冷卻系統，泵結構一般為中心支承形式，機械密封最好采用金屬波紋管型，但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
5.輸送易結晶液體時，應考慮對機械密封設置外供液體(如水、蒸汽等)進行冷卻(Quench)密封腔，并防固體在大氣側積聚；輸送飽和蒸汽較高的液體(如液化氣、液氨等)時，應考慮對機械密封設置一外供液體(如40℃熱水、蒸汽等)進行加熱(Quench)，以防止液化氣或液氨等因壓降汽化而結冰，并防止輔助密封圈變硬發脆，失去密封作用。冷卻水管路系統采用表中的方案D。
磁力驅動泵一般不需要冷卻水。
冷卻水耗量應以泵廠給出的數值為準，估算時可參考如下經驗值：
1.冷卻水耗量小泵0~1.5 m3/h，大泵0~3 m3/h。
2.對于采用壓力潤滑系統的泵取大值。
展開 
空調管路模態分析（干模態、濕模態及單向流固耦合） ￥6
空調管路模態分析（干模態、濕模態及單向流固耦合）
1、引言
空調管路中，特別是吸、排氣管及回油管，由于其與壓縮機（振動源）直連，在運行過程中振動響應較大，為避免振動過大導致管路開裂、壽命縮短等一系列問題，有必要對管路進行模態分析，避免管路共振頻率與壓縮機運行頻率接近產生共振效應。
常見的管路模態分析未考慮流體效應（冷媒）對管路結構振動特性的影響，因此，本文利用干模態、濕模態及單向流固耦合三種分析方式，三種情況下的模態結果進行對比研究。
2、空調管路模型仿真前處理
采用Creo軟件建立管路三維模型，如下圖所示，模型中已預先建立流體區域，共兩個主體。
將三維模型導入Hypermesh中進行網格劃分，當然在這里也可直接導入workbench，利用默認的mesh工具進行網格劃分，但是該工具的網格質量無法控制。網格劃分是仿真的基礎，也是較為重要的一步驟，如何劃分高質量網格并非本文重點，不在過多闡述。網格劃分效果如下圖。
結構的約束條件采用兩端固定支撐，管路材料屬性采用紫銅，冷媒材料屬性采用R410冷媒，各材料屬性參數如下表所示：
網格劃分、約束條件、材料屬性定義之后，便可開始進行以下各類模態分析計算。workbench具有很好的模塊間數據傳遞功能，本文所涉及的三種模態分析，其數據傳遞如下。
3、空調管路干模態分析
干模態分析，即一般的結構模態分析，不涉及流體效應對模態的影響，由于壓縮機頻率在20Hz~120Hz左右，因此，可對前10階模態進行分析，保證模態頻率在壓縮機頻率運行范圍之內。干模態在結構振動仿真中較為簡單，只需要設置約束條件、材料屬性等少部分參數，便可進行計算。
展開 直播預告 | 海克斯康仿真驅動管路設計：正向與工藝實戰
精彩直播預告
管路系統作為汽車、航空航天、能源等高端制造領域的關鍵環節，其設計與加工水平直接關乎重大裝備和主機產品的性能、質量與可靠性。仿真技術已成為實現管路系統正向設計、工藝驗證與故障診斷的核心手段。如何精準應用分析方法，突破技術瓶頸，提升設計效率與精度，是行業亟待解決的挑戰。
為助力企業應對管路系統設計仿真的復雜挑戰，海克斯康結構分析軟件提供專業、高效的管路設計解決方案。本方案涵蓋管路系統及其附件的全方位正向設計仿真，包括靜強度分析、熱機耦合分析、頻域響應分析等；同時提供關鍵工藝仿真與驗證，如管路成型工藝分析和管路焊接工藝分析，從而賦能管路系統從概念設計到工藝驗證的全流程，顯著提升產品性能與可靠性。
本期直播講堂請到了海克斯康工業軟件技術專家易俊，在直播間中講師將針對管路系統及其附件產品，從結構設計到工藝環節過程中所面臨的痛點、解決方案，以及應用案例進行詳細介紹。敬請關注！
直播報名
8月14日 14:00
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直播內容聚焦
? 管路系統的正向設計要點及仿真案例
? 管路系統附件的設計分析要點及案例
? 管路系統涉及工藝及分析案例
易俊
海克斯康工業軟件技術專家
擁有多年通用及航空領域的仿真技術實踐經驗，在高度非線性、動力學、耦合分析以及軟件的二次開發等方面有著豐富的工程經驗。
展開 CFD專欄丨空調管路流動噪聲LBM仿真
A.管路流動噪聲的實驗對標
實驗對象是簡單的L形風道，矩形截面 。設置有閥門和無閥門兩種構型，實驗段入口風速為勻速7.5m/s，風道內是充分發展的湍流。實驗段上游采用變速風扇驅動氣流，通過串聯消聲器降低風扇噪聲。待測L形風道放置在消聲室內。在風道內 7 個位置用 1/4 英寸傳感器測量非定常壁面壓力波動。使用 PIV 裝置測量風道內時均流場結構。
實驗裝置原理圖
實驗段L形肘管尺寸
PIV實驗
ultraFluidX仿真模型的時間步長Δt=8.4x10-7s，計算物理時間1.1秒，湍流模型為Smagrinsky LES。
LBM格子加密方式：管路和閥門內壁體貼加密8層0.5mm的格子，管路出口為1mm, 2mm，4mm……2^n格子尺寸過渡。
LBM模型的格子加密
LBM模型的格子加密
瞬態流場動畫顯示，由于流動慣性，在90°彎頭內側發生流動分離，閥門下游的低速區存在較為紊亂的流動，以及管路出口的高速噴流，這些高度非定常的流動區域是噪聲的主要來源。
ultraFluidX仿真結果
管路瞬態流速（有閥門）
在HyperMesh CFD中將時域風壓數據進行信號處理，可以看出管路出口的湍流風壓，幅值大，以對流速度傳播，通常被稱作偽噪聲（Pseudo Noise）。以及向遠場傳播的聲學壓，幅值小，以聲速傳播，并被遠場麥克風記錄。通過FFT處理，用戶可以將特定頻段的信號過濾，更直觀的分析噪聲的產生和傳播。
展開 Adams管路機器人仿真
Adams管路機器人仿真
本文通過Adams完成管路機器人建模及仿真，使其可以沿不同管徑的管路運動前進，從而實現管路的檢查及清理。
1.模型的建立
管路機器人主要是根據管路管徑的變化，調整支腿的姿態，使支腿時刻緊貼管內壁，然后實現前移。管理機器人的具體結構如下：
如上圖，機器人主要由前后各三個支腿組成，支腿邊緣各有一個驅動輪，同時為了使支腿實現運動以適應管壁，在支腿側邊添加可伸縮斜支撐。
Adams管路機器人仿真
Adams管路機器人仿真
本文通過Adams完成管路機器人建模及仿真，使其可以沿不同管徑的管路運動前進，從而實現管路的檢查及清理。
1.模型的建立
管路機器人主要是根據管路管徑的變化，調整支腿的姿態，使支腿時刻緊貼管內壁，然后實現前移。管理機器人的具體結構如下：
如上圖，機器人主要由前后各三個支腿組成，支腿邊緣各有一個驅動輪，同時為了使支腿實現運動以適應管壁，在支腿側邊添加可伸縮斜支撐。
冷卻水管路系統設計條件
一、冷卻水管路系統設計條件
API標準要求冷卻水管路系統的設計應符合以下要求：
賣方提供的冷卻水管路系統還應符合具體過程項目的冷卻水過程條件，我國某石化裝置的冷卻水公用工程條件如下(供參考)：
二、冷卻水管路系統布置
除另有規定外，冷卻水管路系統的總管和每一支管均應設置必要的進口閥和出口閥，且每一冷卻水出口管道上應設流量視鏡。冷卻水管路布置應符合表的規定，賣方在技術報價時應明確冷卻水管路系統的方案。
三、泵冷卻水管路方案的選擇
1.輸送介質溫度低于120℃的，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻，對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.輸送介質溫度高于120℃時，應考慮是否需要對軸承箱進行冷卻，冷卻水管路系統采用表中的方案A和方案K。
3.輸送介質溫度高于120℃時，宜對密封液(或緩沖液)進行冷卻(金屬波紋管密封除外)，以降低密封腔的溫度，改善密封的工作條件，延長其使用壽命。冷卻水管路系統采用表中的方案K和方案M。
展開 泵的冷卻水管路方案的選擇
冷卻水管路布置應符合表的規定，賣方在技術報價時應明確冷卻水管路系統的方案。
三、泵冷卻水管路方案的選擇
1.輸送介質溫度低于120℃的，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻，對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.輸送介質溫度高于120℃時，應考慮是否需要對軸承箱進行冷卻，冷卻水管路系統采用表中的方案A和方案K。
3.輸送介質溫度高于120℃時，宜對密封液(或緩沖液)進行冷卻(金屬波紋管密封除外)，以降低密封腔的溫度，改善密封的工作條件，延長其使用壽命。冷卻水管路系統采用表中的方案K和方案M。
4.輸送介質溫度高于300℃時，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應設有冷卻系統，泵結構一般為中心支承形式，機械密封最好采用金屬波紋管型，但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
5.輸送易結晶液體時，應考慮對機械密封設置外供液體(如水、蒸汽等)進行冷卻(Quench)密封腔，并防固體在大氣側積聚；輸送飽和蒸汽較高的液體(如液化氣、液氨等)時，應考慮對機械密封設置一外供液體(如40℃熱水、蒸汽等)進行加熱(Quench)，以防止液化氣或液氨等因壓降汽化而結冰，并防止輔助密封圈變硬發脆，失去密封作用。
展開 
2017年4月13日，上海管路設計優化技術高級講座
會議亮點：
具有20多年歷史的全球最專業管路設計優化軟件
管路的安裝走向、運動仿真和干涉檢查、振動及動力學響應分析和優化設計
國內外眾多廠商經典案例，比利時管路設計優化專家主講
與CATIA、NX和SimcenterTM 3D三大平臺無縫集成，真正實現仿真驅動設計
管路設計是一個復雜的問題，特別是柔性管路，涉及非線性效應（大位移、大旋轉）以及裝配和運動過程中的彎曲扭轉現象。為避免管路出現過彎過扭和與周圍部件干涉等導致的失效問題，傳統管路設計大多采用經驗設計加試驗驗證的方法，反復試驗不斷修正，這導致管路設計周期很漫長，而且不斷交互試驗也產生很多額外成本。TEA PIPE作為一款專業的管路設計優化軟件，能夠幫助用戶在設計階段就對管路可能存在的可靠性風險進行提前預估，并進行優化改進，大大縮短管路研發周期并降低成本。
為促進管路設計優化技術的學習和交流，Siemens PLM Software將舉辦管路設計和優化技術高級講座。在本次講座中，Andry Philippe博士將結合實例向與會者詳細講解基于Tea Pipe進行不同類型管路的建模、分析和優化設計的最新技術、流程和方法。與會者還將了解到最新的Tea Pipe管路設計優化仿真技術和工程經驗，以及其解決方案在國內外著名企業的應用。
另外Siemens PLM Software在2016年最新發布了SimcenterTM仿真與測試解決方案產品組合以及新一代多學科3D仿真平臺SimcenterTM 3D，在實現企業數字化戰略和預測性工程分析愿景的道路上邁出了堅實的一步。同時集成于SimcenterTM 3D仿真平臺的Simcenter Flexible Pipe也正式發布，此次研討會也將進行介紹，敬請關注。
展開 泵進出口管路設計探討
1、泵的吸入和排出管路配管要求
1） 所有與泵相連的管路（管材爆破試驗）應具有獨立牢固的支撐、以削減管路的振動和防止管路的重量壓在泵上。
2） 在泵的進出口管道處宜設可調支架， 有振動的管道， 應設減振支架， 以適當調整管道位置， 減少由于安裝誤差產生的對泵管嘴的附加力。
3） 當泵與設備連接的管道較短， 兩者又不是同一基礎時， 連接管道應有一定的柔性， 或加金屬軟管以補償基礎的不均勻沉降。
4） 吸入和排出管路的直徑不應小于泵的入口和出口直徑。
5） 泵的吸入管道應滿足泵所需凈正吸入壓頭（ NPSH） ， 管道盡可能短和少拐彎。當管道長度超過設備和泵之間的距離時， 應請工藝系統進行核算。
6） 為防止泵產生氣蝕， 從設備到泵的入口管嘴管道標高應逐步下降， 中間不應出現 U 形和 ！形，當不能避免時， 應在高點加放氣閥， 低點加排液閥。
7） 離心泵泵入口前直管段長度不應小于入口直徑的 3D.
8） 對于雙吸入泵， 為避免雙向吸入不均引起離心泵氣蝕， 雙吸入管要對稱布置， 以保證兩邊流量分配均勻。
9） 往復泵的泵端和驅動端的管道布置不應妨礙活塞及拉桿的拆卸和檢修。
2、泵的輔助管路設置
1） 暖泵管道：當離心泵輸送物料溫度超過200 ℃ ， 需設置暖泵管道， 使少量物料由操作泵的排出管道引至備用泵出口， 然后流經備用泵， 回至泵入口，使備用泵處于熱備狀態， 便于啟動。
2） 防凝管道：對于常溫下易凝介質的泵應設DN20 25 的防凍管， 設置方式同暖泵管道。
展開 液壓執行件與管路的固有頻率計算及其影響因素（ 液壓傳動與控制）
如果單獨考慮管路本身的固有頻率，也可以做一些分析。如下為管路模型，等效為彈簧質量系統。
管路固有頻率與彈性模量、密度以及管路長度相關。根據計算得知，管路長度發生變化時，管路本身的固有頻率發生了極大變化。
注：本Excel表格可有償提供.
聯系微信號：hydraulic2020
samcef柔性管路網絡公開課
主題：柔性管路和優化分析技術在汽車行業的應用
時間：2015年10月16日 星期五上午10:00-11:40
主講人：樊小麗 LMS Samtech 技術工程師
內容安排：
? 集成到CATIA V5的柔性管路分析和優化專業解決方案介紹
? TeaPipe軟件建模和求解方法介紹
? TeaPipe軟件管路分析
? TeaPipe軟件進行管路優化設計
? TeaPipe軟件應用案例
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https://siemensplm-cn.webex.com/siemensplm-cn-sc/onstage/g.php?MTID=ef60a193d2cfcd580f378a5c66666c057
聯系電話： 010-85292931
具體查看附件
10月16日-FY15-webinar-邀請函- Samcef Teapipe-樊小莉-1016.doc
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