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埋地管道的纵向应力分析介绍 

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埋地管道的纵向应力分析介绍 

发布日期:2018-10-25 00:00 来源:http://www.rmi-atlantic.com 点击:

管壁厚度的确定  

管道钢管的壁厚 (d)通常根据管道运行的内压力(p)所引起的环向应力来确定,可按下式计算:式中D为管道直径;嗘为焊缝系数;【σ】为许用应力;C为壁厚裕量(包括腐蚀裕量和管材负公差等)。不同钢号和不同直径的管子存在壁厚的最小值,以保证其刚度。

对受外载作用的大直径管、薄壁管、海洋管道和水下穿越管道还应进行稳定性校核。为了节省投资,长距离管道根据沿线压力变化,可分段选取不同钢号和不同壁厚的管子。海洋管道和水下穿越管道,由于存在着承受外压力和要求增加管重,以及不易维修等问题,所以管壁厚度须大于相同直径和内压的陆上管道。

管道接头、埋地管道纵向应力分析  

由于纵向应变受土壤与管表面之间摩擦力的约束,埋地管道的直管段部分会产生以下三种纵向应力。①泊松效应应力:管子受内压时,其直径涨大而引起纵向收缩。收缩受到约束时,管道纵向即受到拉应力。其值为μσ,其中μ为泊松比(钢管μ值约为0。30);σ为环向应力。②温度应力:管道操作温度高于安装温度时,管子在投产后受热伸长。

这一伸长受到约束时,管道纵向承受压应力。其值为ɑEΔT,其中ɑ为管材的热胀系数;E为弹性模量;ΔT为管道操作温度与安装温度的差值。如果操作温度低于安装温度,管道纵向承受拉应力。③内压引起的纵向应力:在管道的弯头或阀门处,由于内压作用产生纵向力。

此纵向力传到管壁上,产生拉应力,其值为0.5σ。对于埋地管道,此纵向力随着离远弯头或阀门而逐渐被土壤的摩擦力所平衡。

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