不(bu)銹鋼壓力管道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年由于亞洲歐美色綜合一區二區在線: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亞洲歐美色綜合一區二區在線: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。
超高(gao)(gao)壓不(bu)銹鋼(gang)彎(wan)(wan)管(guan)(guan)是超高(gao)(gao)壓管(guan)(guan)道(dao)系統中的(de)(de)常用(yong)部件(jian),用(yong)于改變管(guan)(guan)線方向(xiang)(xiang)。與(yu)直管(guan)(guan)相比,其幾何形(xing)狀復雜(za),同時由于實際(ji)生產中受制造工藝的(de)(de)影(ying)(ying)響,又存在(zai)壁(bi)厚不(bu)均勻及(ji)(ji)截(jie)面橢圓化等(deng)缺陷,使得彎(wan)(wan)管(guan)(guan)受力(li)狀況更為(wei)(wei)復雜(za),不(bu)僅承(cheng)受內(nei)壓載荷,還(huan)承(cheng)受軸向(xiang)(xiang)力(li)、彎(wan)(wan)曲及(ji)(ji)扭矩(ju)等(deng)載荷的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),往(wang)往(wang)成為(wei)(wei)管(guan)(guan)系中的(de)(de)危險(xian)部位(wei)。而且(qie),使用(yong)中的(de)(de)彎(wan)(wan)管(guan)(guan)內(nei)介質(zhi)流速高(gao)(gao),介質(zhi)對彎(wan)(wan)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁(bi)沖刷引起(qi)(qi)的(de)(de)減薄及(ji)(ji)腐蝕性(xing)介質(zhi)對管(guan)(guan)壁(bi)腐蝕產生的(de)(de)凹坑,均增加了彎(wan)(wan)管(guan)(guan)發生塑性(xing)破壞的(de)(de)機會,使其成為(wei)(wei)管(guan)(guan)道(dao)中的(de)(de)薄弱(ruo)環節,同時降低了管(guan)(guan)道(dao)整(zheng)體的(de)(de)承(cheng)載能(neng)力(li),為(wei)(wei)泄漏(lou)及(ji)(ji)爆(bao)破等(deng)管(guan)(guan)道(dao)事故埋下了隱患。所以(yi),彎(wan)(wan)管(guan)(guan)質(zhi)量的(de)(de)好(hao)壞與(yu)承(cheng)載能(neng)力(li)的(de)(de)高(gao)(gao)低將直接影(ying)(ying)響到(dao)整(zheng)個管(guan)(guan)系的(de)(de)完整(zheng)性(xing)及(ji)(ji)安全運(yun)行。彎(wan)(wan)管(guan)(guan)除了用(yong)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)改變介質(zhi)流動方向(xiang)(xiang)外,還(huan)起(qi)(qi)到(dao)提高(gao)(gao)管(guan)(guan)路柔性(xing),緩解管(guan)(guan)道(dao)振動和約(yue)束力(li),對熱膨(peng)脹起(qi)(qi)補償等(deng)作(zuo)(zuo)用(yong)。。
不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)使(shi)用(yong)極為(wei)廣泛,所采用(yong)的(de)(de)(de)(de)材料及制(zhi)(zhi)造(zao)方法(fa)也呈現多(duo)樣(yang)化。然而,彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)應(ying)力(li)分布(bu)尚(shang)為(wei)人們所忽略,在決定彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)尺(chi)寸(cun)時,一般將其(qi)近似地看作(zuo)為(wei)受內(nei)壓(ya)(ya)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)直管(guan)(guan)(guan)(guan)或容器來處理。不(bu)考慮在實際運行(xing)中的(de)(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)件(jian),由(you)于壓(ya)(ya)力(li)、溫度的(de)(de)(de)(de)波動,流(liu)體的(de)(de)(de)(de)流(liu)動方向改變所產(chan)生的(de)(de)(de)(de)離心力(li),以(yi)及幾何尺(chi)寸(cun)、制(zhi)(zhi)造(zao)、安(an)裝及其(qi)他種(zhong)種(zhong)因素所造(zao)成的(de)(de)(de)(de)外(wai)加(jia)載(zai)荷的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)影響。也就(jiu)是說,彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)除了受內(nei)壓(ya)(ya)作(zuo)用(yong)外(wai),還可(ke)能受到來自各(ge)個方向的(de)(de)(de)(de)力(li)和力(li)矩的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),以(yi)及各(ge)種(zhong)管(guan)(guan)(guan)(guan)道支架的(de)(de)(de)(de)支反(fan)力(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)等,因此(ci),彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)所受到的(de)(de)(de)(de)載(zai)荷工(gong)況是比較(jiao)復雜(za)的(de)(de)(de)(de),對含半橢(tuo)圓表(biao)面(mian)裂(lie)紋(wen)缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan),由(you)于缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)存在,管(guan)(guan)(guan)(guan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)受力(li)更加(jia)復雜(za)。為(wei)了保證超(chao)高(gao)壓(ya)(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)道安(an)全、高(gao)效的(de)(de)(de)(de)運行(xing),必(bi)須(xu)對超(chao)高(gao)壓(ya)(ya)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)及含半橢(tuo)圓表(biao)面(mian)裂(lie)紋(wen)缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)行(xing)為(wei)深入研究,從(cong)而為(wei)超(chao)高(gao)壓(ya)(ya)彎(wan)(wan)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)安(an)全評(ping)估提供有(you)力(li)的(de)(de)(de)(de)依(yi)據(ju)。
傳統的(de)設(she)計不(bu)(bu)銹鋼(gang)彎(wan)管(guan)的(de)方法要求(qiu)結(jie)構內(nei)的(de)最大應(ying)力小于材料的(de)許用(yong)應(ying)力,但在用(yong)壓(ya)力管(guan)道由于整體減薄、沖(chong)蝕減薄或其他原因,往往不(bu)(bu)能(neng)滿足設(she)計準則的(de)要求(qiu)。為了充分(fen)發揮管(guan)道的(de)承載能(neng)力,在保證系統安全(quan)運行的(de)前(qian)提下(xia),可以適當放寬對管(guan)道內(nei)應(ying)力的(de)限制,允許管(guan)道發生(sheng)局(ju)部的(de)塑性變形,以達到延長(chang)使用(yong)周期、降(jiang)低維護費用(yong)的(de)目的(de)。