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直埋保溫管道的失效問題
2020-11-18

對于直埋保溫管道相信大家也都不陌生了,多少都有一定的了解,本期就來聊聊直埋保溫管道安全的失效問題,對于改管道,除計算管道強度外,還應分析管道的安全狀態,并考慮管道可能發生的破壞變形問題。直埋保溫管道的失效包括強度失效和穩定性失效。

強度失效

(1)無限塑性流動。當內壓引起的一次應力超過屈服應力時,管壁將產生較大的塑性變形和無限大的塑性流動,從而導致管道爆裂或斷裂。

(2)循環塑性變形。溫度應力在直埋保溫管道中起著決定性的作用。當溫度變化較大且熱膨脹變形不能完全釋放時,溫升過程會因軸向壓應力引起管壁的軸向壓縮塑性變形;冷卻過程中,由于軸向拉應力的作用,導致管壁軸向拉伸塑性變形。在管道的使用壽命中,當壓力和溫度的循環變化產生的應力超過屈服應力的2倍時,就會發生循環塑性變形。

穩定失效

直埋保溫管道受壓時可能出現兩種失穩現象。

(1)整體不穩定。從整個管道來看,管道屬于管道部件。當熱膨脹變形不能完全釋放時,工況下的軸向壓力較大,可能由于壓桿效應導致管道整體失穩;

(2)局部不穩定。從局部來看,管道屬于薄殼。在軸向應力作用下,管道可能起皺,引起局部失穩;

(3)橢圓化變形。土體荷載和交通荷載作用在橫截面上也會使管道界面產生橢圓變形,而過大的橢圓變形也會造成管道的破壞。

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