直埋保溫管道在怎樣的強(qiáng)度條件下會(huì)破壞從熱力管道的角度管道可能存在六種破壞方式當(dāng)然針對(duì)不同的運(yùn)行參數(shù)不同的管道規(guī)格實(shí)際出現(xiàn)的破壞方式也會(huì)發(fā)生變化當(dāng)管道安裝有閥門時(shí)閥門可能具有與管道不同的破壞方式從熱力管道的角度管道可能存在六種破壞方式當(dāng)然針對(duì)不同的運(yùn)行參數(shù)不同的管道規(guī)格實(shí)際出現(xiàn)的破壞方式也會(huì)發(fā)生變化當(dāng)管道安裝有閥門時(shí)閥門可能具有與聚氨酯直埋管不同的破壞方式
　　
　　1無限制塑性流動(dòng)內(nèi)壓在管壁中產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力屬于一次應(yīng)力若環(huán)向應(yīng)力過大會(huì)使蒸汽直埋鋼套鋼保溫管道管壁出現(xiàn)無限的塑性流動(dòng)進(jìn)而導(dǎo)致管道爆裂對(duì)于塑性流動(dòng)應(yīng)對(duì)一次應(yīng)力進(jìn)行極限分析由于內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力為一次薄膜應(yīng)力故應(yīng)控制內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力不大于基本許用應(yīng)力但就城市供熱管網(wǎng)而言由于內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力遠(yuǎn)小于其極限值故一般不會(huì)出現(xiàn)這種破壞方式
　　
　　2循環(huán)塑性變形?管道中的循環(huán)塑性變形是位移作用和力作用共同產(chǎn)生的但就直埋熱力管道而言溫度起決定性作用當(dāng)較大的溫度變化而熱脹變形又不能*釋放時(shí)在加熱時(shí)管壁因軸向壓應(yīng)力而產(chǎn)生軸向壓縮塑性變形而冷卻時(shí)管壁因軸向拉應(yīng)力產(chǎn)生軸向拉伸塑性變形即產(chǎn)生了軸向循環(huán)塑性破損對(duì)于循環(huán)塑性破損應(yīng)對(duì)一次應(yīng)力和二次應(yīng)力進(jìn)行安定性分析控制一次應(yīng)力和二次應(yīng)力的合成應(yīng)力變化范圍不大于三倍的基本許用應(yīng)力這樣可以保證管道處于安定狀態(tài)對(duì)于循環(huán)溫差較大運(yùn)行壓力較高大管徑的管道當(dāng)熱脹變形不能釋放時(shí)極易出現(xiàn)循環(huán)塑性變形在直埋管道設(shè)計(jì)中應(yīng)防止管道的循環(huán)塑性變形
　　
　　3低循環(huán)疲勞破壞應(yīng)力集中通常發(fā)生在管線中的彎頭三通大小頭及折角等處在溫度變化過程中應(yīng)力集中在管道結(jié)構(gòu)不連續(xù)處產(chǎn)生的峰值應(yīng)力會(huì)引起管道的疲勞破壞由于溫度變化頻率低故也稱為低循環(huán)疲勞破壞對(duì)于疲勞分析應(yīng)對(duì)峰值應(yīng)力的變化范圍進(jìn)行疲勞分析根據(jù)城市熱網(wǎng)的溫度變化規(guī)律控制峰值應(yīng)力的變化范圍不大于六倍的基本許用應(yīng)力彎頭三通大小頭及折角等處的疲勞破壞是直埋熱網(wǎng)破壞的zui主要方式
　　
　　4高循環(huán)疲勞破壞車輛質(zhì)量通過車輪和土壤可作用在車行道下管道上使管道局部截面產(chǎn)生橢圓化變形相應(yīng)地會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中由于車輛荷載出現(xiàn)頻率高故也稱為高循環(huán)疲勞破壞對(duì)于高循環(huán)疲勞破壞也應(yīng)進(jìn)行疲勞分析但通常通過覆土深度加以控制對(duì)于規(guī)定的覆土深度0.81.2m一般不會(huì)出現(xiàn)高循環(huán)疲勞破壞而當(dāng)覆土深度不能保證時(shí)總可以通過設(shè)置保護(hù)結(jié)構(gòu)如在車行道下設(shè)置過街套管或設(shè)置混凝土保護(hù)板來避免兩循環(huán)疲勞破壞由于高循環(huán)疲勞破壞僅出現(xiàn)在管線的個(gè)別斷面上并且總可以采取措施加以解決故在管線設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮高循環(huán)疲勞破壞
　　
　　5整體失穩(wěn)直埋管道在運(yùn)行工況下的軸向壓力zui大由于壓桿效應(yīng)可能會(huì)引起管線的整體失穩(wěn)當(dāng)溫升較高而熱脹變形又不能*釋放時(shí)溫升作用全部轉(zhuǎn)化為很高的軸向壓力極易出現(xiàn)整體失穩(wěn)破壞當(dāng)埋深較淺時(shí)極易產(chǎn)生整體縱向失穩(wěn)當(dāng)管線附近平行開溝時(shí)又極易產(chǎn)生整體水平失穩(wěn)對(duì)于整體失穩(wěn)應(yīng)按桿件受壓失穩(wěn)模型進(jìn)行穩(wěn)定分析其中壓力來自于溫度變形不能*釋放而管道自重土壤作用力是阻止管道失穩(wěn)的因素在直埋管道設(shè)計(jì)中應(yīng)防止管道的整體失穩(wěn)出現(xiàn)
　　
　　6局部失穩(wěn)從管道局部看管道屬于薄壁殼體在軸向壓力作用下管壁也存在受壓局部失穩(wěn)的問題大量的試驗(yàn)表明局部失穩(wěn)的可能性隨著管壁增厚而減小但隨著3PE防腐直縫鋼管鋼管平均半徑增大而增加因此對(duì)于運(yùn)行溫度較高且管徑較大的熱網(wǎng)應(yīng)特別注意局部失穩(wěn)問題對(duì)于局部失穩(wěn)或局部屈曲應(yīng)接受壓薄壁殼體模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析然而針對(duì)我國(guó)的情況管材管壁較厚在通常的熱網(wǎng)溫度下管徑不大于Dn500的管道一般不存在局部失穩(wěn)問題
　　
　　7閥門的破壞當(dāng)直埋管網(wǎng)中使用閥門時(shí)在高軸向內(nèi)力的作用下由于閥門的材料及結(jié)構(gòu)不同于鋼管閥門會(huì)產(chǎn)生不同于管道的破壞方式此外閥門的較大變形也可導(dǎo)致閥門不能正常工作為了防止閥門破壞或失效直使閥門承受軸向力和壓力滿足產(chǎn)品的要求我國(guó)現(xiàn)暫無直埋管道中閥門的標(biāo)準(zhǔn)閥門生產(chǎn)廠家一般沒有給出閥門所能承受的zui大軸向力數(shù)據(jù)閥門通常按公稱壓力選用經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)閥門被拉壞的現(xiàn)象因此閥門也是直埋熱網(wǎng)中的一薄弱部件在管網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意。