| 【部分正文預(yù)覽】 | 管道系統(tǒng)工作時(shí)會(huì)受到輸送介質(zhì)的壓力、水錘的沖擊力、工作溫差的拉伸力及使用環(huán)境等組合因素的影響,管道系統(tǒng)如某一部分存在薄弱環(huán)節(jié)就直接降低管道的安全可靠性。管道系統(tǒng)會(huì)因某一薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)泄漏而癱瘓。管道的修復(fù)不但花費(fèi)時(shí)間和金錢,而且給生活、生產(chǎn)和社會(huì)造成很大的損失和影響。因此,真正發(fā)揮管道的高效性能應(yīng)消除管道系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),使直管、管件和連接接口都達(dá)到同等的強(qiáng)度和使用壽命,避免管道系統(tǒng)的材料或使用效能的浪費(fèi)。因此,充分利用不銹鋼強(qiáng)度高、延展、韌性和耐腐蝕性好等特性,對(duì)管型構(gòu)造、連接方式不斷創(chuàng)新,克服薄壁管剛性低、連接接口強(qiáng)度差等問題,是發(fā)展薄壁不銹鋼管的需要。
1 提高薄壁不銹鋼管道安全可靠性的關(guān)鍵
1. 1 提高連接接口的抗拉拔強(qiáng)度
管道是線性的連接,所以工作溫差產(chǎn)生的線性
變形是管道安全必須考慮的重要因素。由于不銹鋼的線脹系數(shù)是碳鋼的1. 5 倍,所以工作溫差產(chǎn)生的軸向拉伸力更應(yīng)重點(diǎn)考慮。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范考慮管道±25 ℃的工作溫差,計(jì)算不銹鋼管道承受的拉伸力是《不銹鋼卡壓式管件》( GB/ T 19228. 1 —2003) 第75條規(guī)定“管件的最小抗拉阻力”標(biāo)準(zhǔn)的1. 97～2. 81 倍
(見表1) 。表1 中,卡壓式管件抗拉阻力根據(jù)《不銹鋼卡壓式管件》(GB/ T 19228. 1 —2003) 規(guī)定管件的最小
拉伸阻力;工作溫差拉伸力計(jì)算見式(1) 。
F = ±αEgΔtA (1)
式中α———不銹鋼線脹系數(shù),取1. 73 ×10 - 5 mm/
(mm ·℃) ;
Eg ———材料彈性模量,取2. 06 ×105 N/ mm2 ;
Δt ———工作溫差,取25 ℃;
A ———鋼管壁厚橫截面積,按卡壓式管Ⅰ系列
鋼管計(jì)算,mm2 。
由于我國(guó)大部分地區(qū)的年溫差均大于25 ℃,管道連接口的抗拉拔強(qiáng)度小于工作溫差產(chǎn)生的拉伸力,就存在接口被拉脫漏水的危險(xiǎn)。如暫時(shí)未出現(xiàn)漏水,其接口也會(huì)因?yàn)殇摴軣崦浝淇s的長(zhǎng)期竄動(dòng)而松動(dòng),成為日后漏水的隱患。因此提高管道連接接口的許用抗拉強(qiáng)度既可減少管道設(shè)置溫度補(bǔ)償器的費(fèi)用,更可有效提高管道的安全可靠性。 |
