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        1. 廊坊復(fù)興聚氨酯管道保溫工程有限公司

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          聚氨酯保溫管道在怎樣的強(qiáng)度條件下會(huì)破壞

          時(shí)間:2015/3/4閱讀:719

             不同的管道規(guī)格 實(shí)際出現(xiàn)的破壞方式也會(huì)發(fā)生變化 當(dāng)管道安裝有閥門時(shí) 閥門可能具
          有與聚氨酯保溫管不同的破壞方式 ,從熱力管道的角度 管道可能存在六種破壞方式 當(dāng)然 針對不同的運(yùn)行參數(shù) 不同的管道規(guī)格 實(shí)際出現(xiàn)的破壞方式也會(huì)發(fā)生變化 當(dāng)管道安裝有閥門時(shí) 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(dāng)然 針對不同的運(yùn)行參數(shù) 。

          1 無限制塑性流動(dòng) 內(nèi)壓在管壁中產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力屬于一次應(yīng)力 若環(huán)向應(yīng)力
          過大 會(huì)使蒸汽直埋鋼套鋼保溫管道管壁出現(xiàn)無限的塑性流動(dòng) 進(jìn)而導(dǎo)致管道爆裂 對于塑性流動(dòng) 應(yīng)對一次應(yīng)
          力進(jìn)行極限分析 由于內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力為一次薄膜應(yīng)力 故應(yīng)控制內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力不大于基
          本許用應(yīng)力 但就城市供熱管網(wǎng)而言 由于內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力遠(yuǎn)小于其極限值 故一般不會(huì)
          出現(xiàn)這種破壞方式  
          2 循環(huán)塑性變形?管道中的循環(huán)塑性變形是位移作用和力作用共同產(chǎn)生的 但就
          直埋熱力管道而言 溫度起決定性作用 當(dāng)較大的溫度變化 而熱脹變形又不能*釋
          放時(shí) 在加熱時(shí) 管壁因軸向壓應(yīng)力而產(chǎn)生軸向壓縮塑性變形 而冷卻時(shí) 管壁因軸向
          拉應(yīng)力產(chǎn)生軸向拉伸塑性變形 即產(chǎn)生了軸向循環(huán)塑性破損 對于循環(huán)塑性破損 應(yīng)對
          一次應(yīng)力和二次應(yīng)力進(jìn)行安定性分析 控制一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的合成應(yīng)力變化范圍不
          大于三倍的基本許用應(yīng)力 這樣可以保證管道處于安定狀態(tài)  
          對于循環(huán)溫差較大 運(yùn)行壓力較高 大管徑的管道 當(dāng)熱脹變形不能釋放時(shí) 極易
          出現(xiàn)循環(huán)塑性變形 在直埋管道設(shè)計(jì)中 應(yīng)防止管道的循環(huán)塑性變形  
          3 低循環(huán)疲勞破壞 應(yīng)力集中通常發(fā)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(yīng)力集中在管道結(jié)構(gòu)不連續(xù)處產(chǎn)生的峰值應(yīng)力 會(huì)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(huán)疲勞破壞 對于疲勞分析 應(yīng)對峰
          值應(yīng)力的變化范圍進(jìn)行疲勞分析 根據(jù)城市熱網(wǎng)的溫度變化規(guī)律 控制峰值應(yīng)力的變化
          范圍不大于六倍的基本許用應(yīng)力 彎頭 三通 大小頭及折角等處的疲勞破壞是直埋熱
          網(wǎng)破壞的zui主要方式  
          4 高循環(huán)疲勞破壞 車輛質(zhì)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(chǎn)生橢圓化變形 相應(yīng)地會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中 由于車輛荷載出現(xiàn)頻率高 故
          也稱為高循環(huán)疲勞破壞 對于高循環(huán)疲勞破壞 也應(yīng)進(jìn)行疲勞分析 但通常通過覆土深
          度加以控制 對于規(guī)定的覆土深度 0.8 1.2m 一般不會(huì)出現(xiàn)高循環(huán)疲勞破壞 而當(dāng)
          覆土深度不能保證時(shí) 總可以通過設(shè)置保護(hù)結(jié)構(gòu) 如在車行道下設(shè)置過街套管或設(shè)置混
          凝土保護(hù)板 來避免兩循環(huán)疲勞破壞 由于高循環(huán)疲勞破壞僅出現(xiàn)在管線的個(gè)別斷面上
          并且總可以采取措施加以解決 故在管線設(shè)計(jì)時(shí) 一般不考慮高循環(huán)疲勞破壞  

          5 整體失穩(wěn) 直埋管道在運(yùn)行工況下的軸向壓力zui大 由于壓桿效應(yīng) 可能會(huì)引起管線的整體失穩(wěn) 當(dāng)溫升較高 而熱脹變形又不能*釋放時(shí) 溫升作用全部轉(zhuǎn)化為很高的軸向壓力 極易出現(xiàn)整體失穩(wěn)破壞 當(dāng)埋深較淺時(shí) 極易產(chǎn)生整體縱向失穩(wěn)當(dāng)管線附近平行開溝時(shí) 又極易產(chǎn)生整體水平失穩(wěn)  對于整體失穩(wěn) 應(yīng)按桿件受壓失穩(wěn)模型進(jìn)行穩(wěn)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(wěn)的因素 在直埋管道設(shè)計(jì)中 應(yīng)防止管道的整體失穩(wěn)出現(xiàn)

          6 局部失穩(wěn) 從管道局部看 管道屬于薄壁殼體 在軸向壓力作用下 管壁也
          存在受壓局部失穩(wěn)的問題 大量的試驗(yàn)表明 局部失穩(wěn)的可能性 隨著管壁增厚而減小
          但隨著3PE防腐直縫鋼管鋼管平均半徑增大而增加 因此 對于運(yùn)行溫度較高且管徑較大的熱網(wǎng) 應(yīng)特別
          注意局部失穩(wěn)問題 對于局部失穩(wěn)或局部屈曲 應(yīng)接受壓薄壁殼體模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析
          然而 針對我國的情況 管材管壁較厚 在通常的熱網(wǎng)溫度下 管徑不大于 Dn500 的管
          道一般不存在局部失穩(wěn)問題  
          7 閥門的破壞 當(dāng)直埋管網(wǎng)中使用閥門時(shí) 在高軸向內(nèi)力的作用下 由于閥門
          的材料及結(jié)構(gòu)不同于鋼管 閥門會(huì)產(chǎn)生不同于管道的破壞方式 此外 閥門的較大變形
          也可導(dǎo)致閥門不能正常工作 為了防止閥門破壞或失效 直使閥門承受軸向力和壓力滿
          足產(chǎn)品的要求 我國現(xiàn)暫無直埋管道中閥門的標(biāo)準(zhǔn) 閥門生產(chǎn)廠家一般沒有給出閥門所
          能承受的zui大軸向力數(shù)據(jù) 閥門通常按公稱壓力選用 經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)閥門被拉壞的現(xiàn)象
          因此 閥門也是直埋熱網(wǎng)中的一薄弱部件 在管網(wǎng)設(shè)計(jì)中 應(yīng)特別注意

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