產(chǎn)品詳情
直埋管道模具-直埋管道的安全問(wèn)題
直埋管道的安全性取決于管道中的應(yīng)力。直埋管道中根據(jù)應(yīng)力產(chǎn)生的來(lái)源及出現(xiàn)不同的失效方式可將應(yīng)力分為：
1、一次應(yīng)力：介質(zhì)在管道中工作產(chǎn)生的應(yīng)力，如內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力。
2、二次應(yīng)力：管道熱脹冷縮變形產(chǎn)生的應(yīng)力，如溫變軸向應(yīng)力。
3、峰值應(yīng)力：一定時(shí)期內(nèi)，承受一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的直管道向管件釋放變形，在該管件上產(chǎn)生的應(yīng)力集中。
在直埋管道中，二次應(yīng)力（軸向溫變應(yīng)力）的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)壓產(chǎn)生的一次應(yīng)力（內(nèi)壓應(yīng)力），因此，直埋管道的安全性主要取決于管道的軸向溫變應(yīng)力。
1、一次應(yīng)力：介質(zhì)在管道中工作產(chǎn)生的應(yīng)力，如內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力。
2、二次應(yīng)力：管道熱脹冷縮變形產(chǎn)生的應(yīng)力，如溫變軸向應(yīng)力。
3、峰值應(yīng)力：一定時(shí)期內(nèi)，承受一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的直管道向管件釋放變形，在該管件上產(chǎn)生的應(yīng)力集中。
在直埋管道中，二次應(yīng)力（軸向溫變應(yīng)力）的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)壓產(chǎn)生的一次應(yīng)力（內(nèi)壓應(yīng)力），因此，直埋管道的安全性主要取決于管道的軸向溫變應(yīng)力。
直埋供熱管道的破壞方式從理論上講，直埋供熱管道上存在著多種破壞方式，但地實(shí)際工程實(shí)例中，對(duì)直埋供熱管道產(chǎn)生主要破壞作用方式有以下方式：
塑性變形是一次應(yīng)力與二次應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的，而對(duì)一個(gè)供熱管網(wǎng)，一次應(yīng)力的最大值是相對(duì)固定的，因此，直埋供熱管道產(chǎn)生塑性變形主要取決于二次應(yīng)力（溫變應(yīng)力）。所以，當(dāng)二次應(yīng)力超過(guò)管道屈服極限時(shí)，管道產(chǎn)生有限的塑性變形；當(dāng)二次應(yīng)力超過(guò)了兩倍管道屈服極限，即2σs時(shí)，管道在溫變壓應(yīng)力下產(chǎn)生壓縮變形，管道在溫變拉應(yīng)力下產(chǎn)生拉伸塑性變形，這樣就產(chǎn)生了循環(huán)塑性變形。
彎頭、變徑、折角、三通等管件承受的應(yīng)力是一次應(yīng)力和二次應(yīng)力集中所產(chǎn)的的峰值應(yīng)力。管件在熱網(wǎng)啟運(yùn)和停運(yùn)時(shí)承受極值峰值應(yīng)力，而在熱網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，管件只承受低頻峰值應(yīng)力。根據(jù)工程實(shí)例數(shù)據(jù)，彎頭、變徑、折角、三通等管件的峰值應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞。彎頭、變徑、折角、三通等管件的疲勞破壞是直埋供熱網(wǎng)中是主要的破壞方式。管道上方出現(xiàn)高傳遞性荷載（如載重車(chē)輛通過(guò)）時(shí)，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，造成管道破壞。荷載破壞是供熱管網(wǎng)破壞的常見(jiàn)方式。直埋管道在運(yùn)行工況下承受的最大應(yīng)力是軸向壓力，當(dāng)管道溫升較高，管道熱膨脹變形不能完全釋放時(shí)產(chǎn)生的軸向二次應(yīng)力,溫變應(yīng)力急劇升高，在壓桿效應(yīng)下，管道易出現(xiàn)軸向整體失穩(wěn)破壞。
變徑是管道上常用的管件，直埋無(wú)補(bǔ)償設(shè)計(jì)中，由于變徑兩側(cè)的直管道的應(yīng)力不相同，特別是上級(jí)管徑應(yīng)力大于下級(jí)管徑應(yīng)力，造成變徑處的峰值應(yīng)力過(guò)大，對(duì)變徑產(chǎn)生破壞。因此，應(yīng)對(duì)變徑采取加強(qiáng)或設(shè)置固定墩保護(hù)。
塑性變形是一次應(yīng)力與二次應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的，而對(duì)一個(gè)供熱管網(wǎng)，一次應(yīng)力的最大值是相對(duì)固定的，因此，直埋供熱管道產(chǎn)生塑性變形主要取決于二次應(yīng)力（溫變應(yīng)力）。所以，當(dāng)二次應(yīng)力超過(guò)管道屈服極限時(shí)，管道產(chǎn)生有限的塑性變形；當(dāng)二次應(yīng)力超過(guò)了兩倍管道屈服極限，即2σs時(shí)，管道在溫變壓應(yīng)力下產(chǎn)生壓縮變形，管道在溫變拉應(yīng)力下產(chǎn)生拉伸塑性變形，這樣就產(chǎn)生了循環(huán)塑性變形。
彎頭、變徑、折角、三通等管件承受的應(yīng)力是一次應(yīng)力和二次應(yīng)力集中所產(chǎn)的的峰值應(yīng)力。管件在熱網(wǎng)啟運(yùn)和停運(yùn)時(shí)承受極值峰值應(yīng)力，而在熱網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，管件只承受低頻峰值應(yīng)力。根據(jù)工程實(shí)例數(shù)據(jù)，彎頭、變徑、折角、三通等管件的峰值應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞。彎頭、變徑、折角、三通等管件的疲勞破壞是直埋供熱網(wǎng)中是主要的破壞方式。管道上方出現(xiàn)高傳遞性荷載（如載重車(chē)輛通過(guò)）時(shí)，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，造成管道破壞。荷載破壞是供熱管網(wǎng)破壞的常見(jiàn)方式。直埋管道在運(yùn)行工況下承受的最大應(yīng)力是軸向壓力，當(dāng)管道溫升較高，管道熱膨脹變形不能完全釋放時(shí)產(chǎn)生的軸向二次應(yīng)力,溫變應(yīng)力急劇升高，在壓桿效應(yīng)下，管道易出現(xiàn)軸向整體失穩(wěn)破壞。
變徑是管道上常用的管件，直埋無(wú)補(bǔ)償設(shè)計(jì)中，由于變徑兩側(cè)的直管道的應(yīng)力不相同，特別是上級(jí)管徑應(yīng)力大于下級(jí)管徑應(yīng)力，造成變徑處的峰值應(yīng)力過(guò)大，對(duì)變徑產(chǎn)生破壞。因此，應(yīng)對(duì)變徑采取加強(qiáng)或設(shè)置固定墩保護(hù)。
