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直埋保温管道的失效问题
2020-11-18

对于直埋保温管道相信大家也都不陌生了,多少都有一定的了解,本期就来聊聊直埋保温管道安全的失效问题,对于改管道,除计算管道强度外,还应分析管道的安全状态,并考虑管道可能发生的破坏变形问题。直埋保温管道的失效包括强度失效和稳定性失效。

强度失效

(1)无限塑性流动。当内压引起的一次应力超过屈服应力时,管壁将产生较大的塑性变形和无限大的塑性流动,从而导致管道爆裂或断裂。

(2)循环塑性变形。温度应力在直埋保温管道中起着决定性的作用。当温度变化较大且热膨胀变形不能完全释放时,温升过程会因轴向压应力引起管壁的轴向压缩塑性变形;冷却过程中,由于轴向拉应力的作用,导致管壁轴向拉伸塑性变形。在管道的使用寿命中,当压力和温度的循环变化产生的应力超过屈服应力的2倍时,就会发生循环塑性变形。

稳定失效

直埋保温管道受压时可能出现两种失稳现象。

(1)整体不稳定。从整个管道来看,管道属于管道部件。当热膨胀变形不能完全释放时,工况下的轴向压力较大,可能由于压杆效应导致管道整体失稳;

(2)局部不稳定。从局部来看,管道属于薄壳。在轴向应力作用下,管道可能起皱,引起局部失稳;

(3)椭圆化变形。土体荷载和交通荷载作用在横截面上也会使管道界面产生椭圆变形,而过大的椭圆变形也会造成管道的破坏。

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