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鋼套鋼蒸汽直埋保溫管道在怎樣的強度條件下會破壞
點擊次數：467 發布時間：2015-5-7
從熱力管道的角度 管道可能存在六種破壞方式 當然 針對不同的運行參數 不同的管道規格 實際出現的破壞方式也會發生變化 當管道安裝有閥門時 閥門可能具有與管道不同的破壞方式從熱力管道的角度 管道可能存在六種破壞方式 當然 針對不同的運行參數 不
同的管道規格 實際出現的破壞方式也會發生變化 當管道安裝有閥門時 閥門可能具
有與聚氨酯保溫管不同的破壞方式
1 無限制塑性流動 內壓在管壁中產生的環向應力屬于一次應力 若環向應力
過大 會使鋼套鋼蒸汽直埋保溫管道管壁出現無限的塑性流動 進而導致管道爆裂 對于塑性流動 應對一次應
力進行極限分析 由于內壓環向應力為一次薄膜應力 故應控制內壓環向應力不大于基
本許用應力 但就城市供熱管網而言 由于內壓環向應力遠小于其極限值 故一般不會
出現這種破壞方式
2 循環塑性變形?管道中的循環塑性變形是位移作用和力作用共同產生的 但就
直埋熱力管道而言 溫度起決定性作用 當較大的溫度變化 而熱脹變形又不能*釋
放時 在加熱時 管壁因軸向壓應力而產生軸向壓縮塑性變形 而冷卻時 管壁因軸向
拉應力產生軸向拉伸塑性變形 即產生了軸向循環塑性破損 對于循環塑性破損 應對
一次應力和二次應力進行安定性分析 控制一次應力和二次應力的合成應力變化范圍不
大于三倍的基本許用應力 這樣可以保證管道處于安定狀態
對于循環溫差較大 運行壓力較高 大管徑的管道 當熱脹變形不能釋放時 極易
出現循環塑性變形 在直埋管道設計中 應防止管道的循環塑性變形
3 低循環疲勞破壞 應力集中通常發生在管線中的彎頭 三通 大小頭及折角
等處 在溫度變化過程中 應力集中在管道結構不連續處產生的峰值應力 會引起管道
的疲勞破壞 由于溫度變化頻率低 故也稱為低循環疲勞破壞 對于疲勞分析 應對峰
值應力的變化范圍進行疲勞分析 根據城市熱網的溫度變化規律 控制峰值應力的變化
范圍不大于六倍的基本許用應力 彎頭 三通 大小頭及折角等處的疲勞破壞是直埋熱
網破壞的zui主要方式
4 高循環疲勞破壞 車輛質量通過車輪和土壤 可作用在車行道下管道上 使
管道局部截面產生橢圓化變形 相應地會產生應力集中 由于車輛荷載出現頻率高 故
也稱為高循環疲勞破壞 對于高循環疲勞破壞 也應進行疲勞分析 但通常通過覆土深
度加以控制 對于規定的覆土深度 0.8 1.2m 一般不會出現高循環疲勞破壞 而當
覆土深度不能保證時 總可以通過設置保護結構 如在車行道下設置過街套管或設置混
凝土保護板 來避免兩循環疲勞破壞 由于高循環疲勞破壞僅出現在管線的個別斷面上
并且總可以采取措施加以解決 故在管線設計時 一般不考慮高循環疲勞破壞 5 整體失穩 直埋管道在運行工況下的軸向壓力zui大 由于壓桿效應 可能會引起管線的整體失穩 當溫升較高 而熱脹變形又不能*釋放時 溫升作用全部轉化
為很高的軸向壓力 極易出現整體失穩破壞 當埋深較淺時 極易產生整體縱向失穩當管線附近平行開溝時 又極易產生整體水平失穩
對于整體失穩 應按桿件受壓失穩模型進行穩定分析 其中壓力來自于溫度變形不
能*釋放 而管道自重 土壤作用力是阻止管道失穩的因素 在直埋管道設計中 應
防止管道的整體失穩出現