PE管道縱向應力和環(huán)向應力是什么意思?豪家管業(yè)介紹,承受載荷的管道都表現出兩種形式的應力:縱向應力和環(huán)向應力??v向應力是拉伸應力,傾向于軸向拉伸管道。縱向應力導致的斷裂會導致圓周斷裂。環(huán)向應力是“膨脹”,是徑向擴展,潛在的破壞模式是縱向分裂,環(huán)向應力將是縱向應力的兩倍。
標準壁厚PE管道中的切槽深度僅去除了原始管道壁厚的三分之一,因此環(huán)向應力保持大于縱向應力。沿管的長度(而不是在凹槽處)將繼續(xù)發(fā)生任何過應力故障,這表明凹槽的面積并不比管的縱向筒弱。同樣,這意味著凹槽不會影響接頭強度。
管道應力計算公式:
環(huán)向應力=(P x OD)/(2 x Tw)
縱向應力=(P x OD)/(4 x Tw)
P是管路壓力,OD是外徑,Tw是壁厚。這意味著過應力破壞最有可能沿著管道的長度發(fā)生,例如在焊縫中,而不是在管道的圓周上。
在其他條件相同的情況下,壁厚的減小會導致環(huán)向應力的增加。在開槽的接頭中,與凹槽接合的聯(lián)軸器殼體可防止直徑膨脹并加固管道。這表明開槽技術不會產生更大的環(huán)向應力,因此不會削弱管道。管道開槽過程產生的任何可能的管道硬度增加,抗拉強度降低或伸長率降低都不會影響接頭的抗壓能力,并且管道材料的變化可與任何其他冷成型制造操作相媲美。
切槽通過從外表面去除狹窄的周向材料條來減小壁厚。由于凹槽是狹窄的,并且通過凹槽兩側的管道的整個壁厚進行了增強,因此環(huán)向應力保持大致相同。凹槽還通過接合在凹槽中的連接鍵進行了加固,以防止其沿直徑方向擴展。但是,縱向應力與壁厚的減小成比例地增加。因此,如果保留原始壁厚的一半,則縱向應力將增加一倍或近似等于環(huán)向應力。
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