环保型聚氨酯直埋保温管道设计原则

时间：2020-12-15

环保型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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