直埋供热管道双层折角的应力分析

针对直埋供热工程中管道折角处易发生应力集中和变形而导致管道破裂泄漏的问题,提出一种新型双层折角结构。通过有限元方法,对比新型双层折角与普通折角的应力最大值和应力分布,分析外套管壁厚、肋片高度、管土摩擦系数对双层折角应力最大值的影响。结果表明:新型双层折角能有效降低折角的应力最大值,且折角角度越大,应力值降低效果越好;新型双层折角能适用于各种土壤环境,即使管土摩擦系数较小,也能很好地保护折角。研究结果可为实际工程中直埋折角的强化和大角度折角的敷设提供参考。

管土接触作用下直埋供热管道双层折角与传统折角对比分析

折角管段的布置是直埋供热管道工程中的一个技术难点。为了从根本上降低折角处应力最大值,提出了一种双层折角,建立了基于接触单元的管土接触有限元模型。通过数值计算开展了双层折角应力特性的研究。结果表明,与传统折角模型相比,双层折角能有效降低折角应力最大值,分隔应力集中区域,改善应力分布情况,降低管道变形程度,维持管土接触状态,能适应复杂的土壤环境。研究结果可扩大折角在直埋供热工程中的应用范围。