户外管道堵水气囊厂家分析介绍管道的疲劳破坏

　　户外管道堵水气囊厂家分析介绍管道的疲劳破坏

　　压力管道的疲劳破坏是管道长期受到反复加压和卸压的交变载荷作用，出现的金属材料疲劳而产生的一种破坏式。疲 劳破坏一般没有明显的塑性变形，从形式上来讲与脆性破坏很相似，但其原因和发展过程却截然不同。疲劳破坏主要 为爆破和泄漏两种：如果材料强度高而韧性差，疲劳裂纹产生并扩展到临界裂纹尺寸时，就会突然以极快的速度扩展 而破坏；如果材料的强度较低而韧性较好，疲劳裂纹扩展到相当尺寸后即使穿透了管壁仍未达到临界裂纹尺寸，此时 管道只发生介质泄漏而不爆破，这种破坏称“先漏后破”。

　　1.户外管道堵水气囊厂家分析介绍管道的疲劳破坏的原因

　　（l）低周疲劳  所谓低周疲劳是指那些应力较高（一般都接近或超过材料屈服极限）而应力交变频率较低的疲劳。压力 管道的疲劳破坏绝大部分都属于低周疲劳。低碳钢的低周疲劳抗力比高强度和高合金钢的疲劳抗力高。所以，为了防 止管道的低周疲劳破坏，应该选择高塑性低碳钢。

　　（2）应力集中  管道几何不连续部位、焊缝附近、材料存在缺陷地方都有不同程度的应力集中。有些地方的集中应力往 往要比设计应力高出几倍，完全有可能达到甚至超过材料的屈服极限。这些较高的集中应力如果仅仅是偶然几次的作 用，并不会造成危害。但是如果反复的加载和卸载，将会使受力最大的晶粒产生塑性变形并逐渐发展成微小裂纹。随 着应力的周期性变化，裂纹逐步扩展，最后导致破裂。

　　（3）载荷的反复作用  管道上反复作用的载荷主要由运行中压力的波动、温度的变化、强迫振动和周期性的外载荷所引 起。

　　交变的压力载荷对疲劳的影响最大。实际检验和事故分析表明疲劳破坏最易在两处发生：一是结构的几何不连续处， 即管道的应力集中部位；二是存在裂纹类原始缺陷的焊缝部位，即使在变的膜应力下也会发生疲劳裂纹的扩展而破坏 ，如果两种情况同存于一处，就极易产生疲劳破坏。

　　2.户外管道堵水气囊厂家分析介绍管道的疲劳破坏的预防

　　（1）选用合适的抗疲劳材料。压力管道的疲劳破坏一般均属于低周高应力疲劳破坏，而低周高应力疲劳取决于材料的塑 性应变能力……低碳钢与碳锰钢具有较好的塑性应变能力，同时又具有低周疲劳破坏的特性。强度偏高的碳钢或合金 钢材料则与之相反。

　　（2）管道系统设计时须作疲劳分析。所谓疲劳分析就是用低周疲劳曲线来验算应力集中区的虚拟应力幅是否小于或等于 由疲劳曲线所决定的安全应力幅，或者由虚拟应力幅反过来示出安全的循环次数，看其是否大于等于使用期内的循环 周次。

　　（3）考虑结构的抗疲劳性能。应力集中是引起疲劳破坏的主要因素。管系结构的设计应尽可能消除或减少应力集中。管 系中几何不连续部位适当的技术处理可提高其疲劳寿命。优化管道布和固定措施，在振动较大的设备附近，设置缓冲 装置可吸收振动，减轻对管道疲劳的影响，要注意载荷产生的伸综合变形及补偿办法。

　　（4）制造及安装时的注意问题。要严把材料的质量关，杜绝那些冶金质量和轧制质量较低、均匀度差、有缺陷的材料安 装后成为疲劳裂纹的根源。施工时要保持管材表面的完好光洁，避免因弧坑、焊疤、碰撞、腐蚀等表面损伤。要保持 填角焊部位的过渡圆角、较大的过渡半径、焊缝表面的磨光等。焊缝未焊透缺陷接近于裂纹，必须提高焊缝焊接质量 ，严格役前无员检验。

　　（5）在役压力管道的定期检验。压力管道在使用过程中会因各种原因产生裂纹，特别是承受交变载荷的疲劳影响的管系 ，役前检验往往可能存在漏检的缺陷，因此，对焊缝尤其是应力集中部位的焊缝要按规定的年限进行各种手段的定期 检验。以上由户外管道堵水气囊厂家重庆君正新型复合材料有限公司小编整理提供。