聚氨酯保温管道在怎样的强度条件下会破坏

   不同的管道规格 实际出现的破坏方式也会发生变化 当管道安装有阀门时 阀门可能具
有与聚氨酯保温管不同的破坏方式 ，从热力管道的角度 管道可能存在六种破坏方式 当然 针对不同的运行参数 不同的管道规格 实际出现的破坏方式也会发生变化 当管道安装有阀门时 阀门可能具有与管道不同的破坏方式从热力管道的角度 管道可能存在六种破坏方式 当然 针对不同的运行参数 。

1 无限制塑性流动 内压在管壁中产生的环向应力属于一次应力 若环向应力
过大 会使蒸汽直埋钢套钢保温管道管壁出现无限的塑性流动 进而导致管道爆裂 对于塑性流动 应对一次应
力进行极限分析 由于内压环向应力为一次薄膜应力 故应控制内压环向应力不大于基
本许用应力 但就城市供热管网而言 由于内压环向应力远小于其极限值 故一般不会
出现这种破坏方式  
2 循环塑性变形?管道中的循环塑性变形是位移作用和力作用共同产生的 但就
直埋热力管道而言 温度起决定性作用 当较大的温度变化 而热胀变形又不能*释
放时 在加热时 管壁因轴向压应力而产生轴向压缩塑性变形 而冷却时 管壁因轴向
拉应力产生轴向拉伸塑性变形 即产生了轴向循环塑性破损 对于循环塑性破损 应对
一次应力和二次应力进行安定性分析 控制一次应力和二次应力的合成应力变化范围不
大于三倍的基本许用应力 这样可以保证管道处于安定状态  
对于循环温差较大 运行压力较高 大管径的管道 当热胀变形不能释放时 极易
出现循环塑性变形 在直埋管道设计中 应防止管道的循环塑性变形  
3 低循环疲劳破坏 应力集中通常发生在管线中的弯头 三通 大小头及折角
等处 在温度变化过程中 应力集中在管道结构不连续处产生的峰值应力 会引起管道
的疲劳破坏 由于温度变化频率低 故也称为低循环疲劳破坏 对于疲劳分析 应对峰
值应力的变化范围进行疲劳分析 根据城市热网的温度变化规律 控制峰值应力的变化
范围不大于六倍的基本许用应力 弯头 三通 大小头及折角等处的疲劳破坏是直埋热
网破坏的zui主要方式  
4 高循环疲劳破坏 车辆质量通过车轮和土壤 可作用在车行道下管道上 使
管道局部截面产生椭圆化变形 相应地会产生应力集中 由于车辆荷载出现频率高 故
也称为高循环疲劳破坏 对于高循环疲劳破坏 也应进行疲劳分析 但通常通过覆土深
度加以控制 对于规定的覆土深度 0.8 1.2m 一般不会出现高循环疲劳破坏 而当
覆土深度不能保证时 总可以通过设置保护结构 如在车行道下设置过街套管或设置混
凝土保护板 来避免两循环疲劳破坏 由于高循环疲劳破坏仅出现在管线的个别断面上
并且总可以采取措施加以解决 故在管线设计时 一般不考虑高循环疲劳破坏  

5 整体失稳 直埋管道在运行工况下的轴向压力zui大 由于压杆效应 可能会引起管线的整体失稳 当温升较高 而热胀变形又不能*释放时 温升作用全部转化为很高的轴向压力 极易出现整体失稳破坏 当埋深较浅时 极易产生整体纵向失稳当管线附近平行开沟时 又极易产生整体水平失稳  对于整体失稳 应按杆件受压失稳模型进行稳定分析 其中压力来自于温度变形不能*释放 而管道自重 土壤作用力是阻止管道失稳的因素 在直埋管道设计中 应防止管道的整体失稳出现

6 局部失稳 从管道局部看 管道属于薄壁壳体 在轴向压力作用下 管壁也
存在受压局部失稳的问题 大量的试验表明 局部失稳的可能性 随着管壁增厚而减小
但随着3PE防腐直缝钢管钢管平均半径增大而增加 因此 对于运行温度较高且管径较大的热网 应特别
注意局部失稳问题 对于局部失稳或局部屈曲 应接受压薄壁壳体模型进行稳定性分析
然而 针对我国的情况 管材管壁较厚 在通常的热网温度下 管径不大于 Dn500 的管
道一般不存在局部失稳问题  
7 阀门的破坏 当直埋管网中使用阀门时 在高轴向内力的作用下 由于阀门
的材料及结构不同于钢管 阀门会产生不同于管道的破坏方式 此外 阀门的较大变形
也可导致阀门不能正常工作 为了防止阀门破坏或失效 直使阀门承受轴向力和压力满
足产品的要求 我国现暂无直埋管道中阀门的标准 阀门生产厂家一般没有给出阀门所
能承受的zui大轴向力数据 阀门通常按公称压力选用 经常会出现阀门被拉坏的现象
因此 阀门也是直埋热网中的一薄弱部件 在管网设计中 应特别注意