聚氨酯直埋保温管道设计原则
聚氨酯直埋保温管道作用及应力分析 所有使管道产生内力及应力的因素都称为作用 又称荷载 不同类型的作用 使管道产生不同性质的应力 进一步可能导致不同方式的破坏温度和压力是热力聚氨酯保温管道上zui主要的两种作用 对于直埋管道 还有轴向位移产生的土壤轴向摩擦力和侧向位移产生的土壤侧向压缩反力
根据作用的特点 可分为不同的两类 力作用和位移作用力作用是给定的力 而与管道变形无关 如压力 力作用产生的应力称为一次应力它取决于静力平衡条件 如果一次应力**过了极限状态 管道会发生无限的塑性流动立即导致爆裂或断裂 位移作用可以是给定的位移或变形 如热胀变形或管道沉降 也可以是与位移或变
形有关的力 如土壤的轴向摩擦力和侧向压缩反力 位移作用产生的应力称为二次应力它取决于变形协调条件 所产生的变形总能使应力下降 而使变形不再发展 如果二次应力**过了极限状态 管道只会产生有限的塑性变形 但会造成钢管内部结构一定程度的损伤 实际上 随着时间推移 任何作用产生的循环往复塑性变形都会使管道发生破损 预制直埋保温管
另外 在管道局部结构不连续处会产生应力集中 对应的应力称为峰值应力 峰值应力不会引起显著的变形 但循环变化的峰值应力 也会造成钢管内部结构的损伤 导致管道疲劳破坏 管道在弯头 三通处产生的应力属于峰值应力 由于土壤的均匀支撑 管道的自重没有产生自重弯曲应力 故一般忽略不计 区域供热管道的压力一般在 0.6 2.5MPa 对于热网中常用的蒸汽直埋钢套钢保温管道 其公称壁厚要远远大于该压力所需的设计壁厚 内压产生的实际应力也就远远小于管材的屈服应力 相反 由于管道中热胀变形不能完全释放 使管道产生了较大的轴向压力和压应力 其中轴向压预制直埋保温管
应力可能与屈服应力处于同一量级上 因此 在直埋敷设热力管道中 内压的影响较小管道产生爆裂的可能性很小 而温度的影响则较大 管道强度设计中应主要考虑温度变化产生的循环塑性变形和疲劳破坏另外由于合金管件承受轴向压力和压应力 管道还存在失稳问题 运行温度下的zui大轴向压力和压应力是产生失稳的起因
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