[发明专利]火电厂高压管道独立元件强度计算的实现方法

说明书

技术领域  应用于火力发电、石化及其它需要压力管道的行业。能够对这些行业所需的管道元件进行理论计算及核算。

背景技术  电力、石化等行业的项目在建设过程中，需要制造大量的压力管道元件，并最终将这些独立的管道元件连接在一起，构成一个庞大的输送系统(水、油或气)。系统中的任何一环出现问题，都将造成整个系统瘫痪和巨大经济损失。因此，系统在设计和生产过程中，就必须预先考虑每个环节在运行时会遇到的实际问题以及针对这些问题的解决方案，保证每个环节在运行中可靠运转，也就可以确保整个系统的安全运行。可见，无论是设计单位还是产品制造商，都必须对系统所需的元件进行严格的理论计算，以保证每个元件都具有足够的强度，能够确保系统安全、可靠的运行。到目前为止，对管道元件强度理论计算的实现方法虽然很多，但不外手工计算后填入相应的格式文件(文本文件)；或计算机程序计算，再按格式文件输出结果这两类。手工计算自不必说，程序计算的实现方法多种多样，就现在所知的几种计算程序来看，效果都不太理想。最简单的方法就是先给定计算参数，然后调用计算程序进行计算，给出结果。显然如果计算结果不理想，就必须退出重新给定计算参数，再进入计算程序计算，很费时间，计算繁琐；如果编制较复杂的程序，加入人机对话过程，这样的话，计算过程虽然可以连续进行，显而易见的缺点就是，计算过程所需的参数值包括中间数据很多，每个页面的信息量有限，在计算过程中还需要根据中间结果调整计算参数，这就需要频繁地进行参数输入页面与计算页面的切换，也很不方便；当然编制大型软件，利用三维模型表达元件各点的强度特性是最佳的方法，但是这样做显然投入太大，周期也会很长，非软件专业公司是无法完成的，更何况无法省去基本参数的输入过程，而这里需要的仅仅是强度核算而已。最佳的效果当然就是输入参数立即就能得到结果而且不需要频繁换页。

众所周知，微软办公软件Microsoft Office中有个电子表格(Excel)组件。事实上，该组件具有强大的公式计算和数据引用功能。如果将强度计算公式编程转换成Excel中的计算公式格式，所需参数通过数据引用的方式导入计算公式，就可以参与计算，然后将计算结果引用到输出的标准样式表格中，就可以输出标准格式的计算书文件了。

发明内容  利用微软的电子表格(Excel)组件，将管道元件计算过程模型化，并转换编辑成Excel程序；通过组合的数据引用过程，编制出许用应力参数数据读取的查表程序。从而实现了管道元件强度理论计算的自动进行；将计算结果导出到格式文本表格；计算数据备份及恢复计算。因为时间的关系，现在仅对以下几种常见的管道元件进行了编程；三通(包括焊三通、球三通、锻直三通、锻斜三通、锻焊三通、热压三通)、弯头、变径管(大小头)、堵头(包括平堵头、椭球封头)、接管座、疏水罐。实际上疏水罐、接管座和三通都比较接近，也可以说它们仅仅是三通的支管，因此将这两种元件合并到一个计算程序中进行计算。如果时间许可的话，象法兰、安全阀及节流孔板的计算都可以用此方法来实现。毋庸置疑，经过适当的编程，其它工业产品的理论计算，如供热系统热力计算，电力系统潮流计算及水泵最佳工作点的计算等许多与计算相关的设计都可以参照此种方法实现。当然，具体的实现过程并不那么简单。

附图说明  《说明书附图》包涵27张附图，包括各管道元件的计算模型以及这些元件各自的计算程序界面外观图，计算模型即是将理论计算公式转化为Excel程序中计算公式的依据，界面外观图则是Excel程序的工作界面外观，为方便观察，这里的图片仅是程序的一部分。

从图中可以看出，每个计算程序都由多个表格组成，大致包括计算书、计算、生成、计算书1以及数据等表格。对于生产厂家来说，还可以增加其它一些表格，并通过数据引用自动生成，例如成本核算、工序流程等；而对于弯头、大小头、热压三通等需压制成型的元件，还可以增加模具及芯撑、拔头等数据表格以供选用时参考。下面，配合每个程序的具体实施方式对每个附图加以详细说明。