不銹鋼(gang)壓(ya)力管道(dao)系統是工業生產裝置的重要組成部分,它同壓力容器一樣都是具有爆炸危險的特種承壓設備,在石油、化工、能源、冶金、醫藥、航天技術等工業領域及城市燃氣、供熱系統中,擔負著輸送易燃、易爆、高溫、腐蝕、有毒等介質的重要任務,其完整性直接關系到生產的順利進行和人民生命財產的安全。壓力管道一旦發生泄漏或斷裂將有可能引發爆炸、燃燒、中毒等重大事故,不僅會造成巨大的經濟損失,破壞社會生產,嚴重的還會威脅人員的生命安全,甚至破壞生態環境。根據國家質量技術監督局的統計,1998年由于香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼壓力管道爆炸和出現嚴重事故而導致死亡 29人,傷149人,直接經濟損失 207.97萬元;1999年同樣原因導致死亡17人,傷60人,直接經濟損失603.99萬元;2006年1月18日2時36分,北京市海淀區首體南路,北京某大廈熱力站發生一起壓力管道嚴重事故,造成2人死亡;2007年2月12日8時45分,中國石油化工股份有限公司某分公司發生一起不銹鋼壓力管道爆炸嚴重事故,制氫裝置脫碳工段低壓蒸汽發生器的16#出口管線至再沸器人口段工藝管線的第一個90°彎頭肋部發生爆裂,并引發大火;2007年6月9日10時20分,新疆烏魯木齊某食品有限責任公司發生一起不銹鋼壓力管道重大事故,事發時,該公司冰激凌生產車間一線隧道氨氣回氣管道彎頭處發生泄漏,造成1人死亡,25人受傷。
在眾多的超高壓不銹鋼管道事故中,有相當多的事故是由香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼彎管的承載能力不足和超高壓不銹鋼彎管的疲勞開裂引起的。超高壓管道工況復雜,結構制造質量得不到保證,在管道表面存在較多的缺陷,也是引起壓力管道事故的重要原因。長期以來,不銹鋼彎管加工成型時凸邊管壁受拉減薄或開裂、凹邊管壁受壓增厚或起皺,以及管道截面扁平形變問題一直未能完美解決,加之其高溫、高壓的不利工作環境,疲勞開裂的可能性比直管更大。
超(chao)高壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼彎管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)是超(chao)高壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)系(xi)(xi)統中的(de)(de)(de)(de)常用(yong)部(bu)件,用(yong)于(yu)改變管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)線方向。與(yu)直管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)相比(bi),其(qi)幾(ji)何形狀復雜,同(tong)時由于(yu)實際生產(chan)中受制造工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,又存在壁(bi)(bi)厚不(bu)均勻及(ji)(ji)截(jie)面橢圓(yuan)化等缺陷,使得(de)彎管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)受力(li)狀況更(geng)為(wei)復雜,不(bu)僅承(cheng)(cheng)受內(nei)壓(ya)載荷,還(huan)承(cheng)(cheng)受軸向力(li)、彎曲及(ji)(ji)扭矩等載荷的(de)(de)(de)(de)作用(yong),往往成為(wei)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)系(xi)(xi)中的(de)(de)(de)(de)危險部(bu)位。而且,使用(yong)中的(de)(de)(de)(de)彎管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)介質(zhi)流速高,介質(zhi)對(dui)彎管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)沖刷引起的(de)(de)(de)(de)減(jian)薄及(ji)(ji)腐(fu)蝕性介質(zhi)對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)腐(fu)蝕產(chan)生的(de)(de)(de)(de)凹坑,均增(zeng)加(jia)了(le)彎管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)發生塑(su)性破壞(huai)的(de)(de)(de)(de)機會,使其(qi)成為(wei)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)中的(de)(de)(de)(de)薄弱環(huan)節(jie),同(tong)時降低(di)了(le)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)整體的(de)(de)(de)(de)承(cheng)(cheng)載能(neng)力(li),為(wei)泄漏及(ji)(ji)爆破等管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)事(shi)故埋(mai)下了(le)隱患。所以,彎管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)好壞(huai)與(yu)承(cheng)(cheng)載能(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)高低(di)將直接影(ying)響到(dao)整個管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)完整性及(ji)(ji)安全(quan)運行。彎管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)除(chu)了(le)用(yong)作為(wei)改變介質(zhi)流動方向外(wai),還(huan)起到(dao)提高管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)路柔性,緩(huan)解管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)振動和約束力(li),對(dui)熱膨脹起補償等作用(yong)。。
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)彎(wan)管(guan)使用(yong)(yong)極為(wei)(wei)廣泛,所(suo)(suo)采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料及(ji)制造方(fang)法也呈現多樣化。然而,彎(wan)管(guan)應力(li)(li)分布尚為(wei)(wei)人(ren)們所(suo)(suo)忽略(lve),在決定(ding)彎(wan)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構尺寸(cun)時,一般(ban)將(jiang)其近似地(di)看(kan)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)受內(nei)壓(ya)(ya)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直管(guan)或(huo)容器來處(chu)理。不考慮在實際運行(xing)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)件(jian),由于(yu)壓(ya)(ya)力(li)(li)、溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)動,流體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流動方(fang)向(xiang)改變所(suo)(suo)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離心力(li)(li),以及(ji)幾何尺寸(cun)、制造、安(an)裝(zhuang)及(ji)其他種種因素(su)所(suo)(suo)造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)加載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。也就(jiu)是(shi)說(shuo),彎(wan)管(guan)除了受內(nei)壓(ya)(ya)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)外(wai),還(huan)可能受到(dao)來自(zi)各(ge)個方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)和力(li)(li)矩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),以及(ji)各(ge)種管(guan)道(dao)支(zhi)架的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支(zhi)反(fan)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)等,因此,彎(wan)管(guan)所(suo)(suo)受到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載(zai)荷(he)工況是(shi)比(bi)較復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de),對含半橢(tuo)圓表(biao)面(mian)裂紋缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)彎(wan)管(guan),由于(yu)缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在,管(guan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)受力(li)(li)更加復雜。為(wei)(wei)了保證超高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)道(dao)安(an)全、高(gao)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing),必須對超高(gao)壓(ya)(ya)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)彎(wan)管(guan)及(ji)含半橢(tuo)圓表(biao)面(mian)裂紋缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)彎(wan)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學行(xing)為(wei)(wei)深入研究,從而為(wei)(wei)超高(gao)壓(ya)(ya)彎(wan)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全評估(gu)提(ti)供有力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)依據。
傳統的(de)(de)(de)(de)設計(ji)不(bu)銹鋼(gang)彎管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)方法要求(qiu)結(jie)構內(nei)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大應(ying)(ying)力(li)(li)小(xiao)于(yu)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)許用(yong)應(ying)(ying)力(li)(li),但在用(yong)壓力(li)(li)管(guan)(guan)道(dao)由于(yu)整體減薄、沖(chong)蝕減薄或(huo)其他原(yuan)因,往往不(bu)能(neng)滿足設計(ji)準則的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。為了充分發(fa)揮管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)承載能(neng)力(li)(li),在保證系統安全運行的(de)(de)(de)(de)前提下,可以適當放(fang)寬對管(guan)(guan)道(dao)內(nei)應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)限制(zhi),允許管(guan)(guan)道(dao)發(fa)生局部的(de)(de)(de)(de)塑性變形,以達到(dao)延長(chang)使用(yong)周期、降低維護費(fei)用(yong)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。