直埋供热管道揻弯连接的热-力耦合分析

折角是直埋供热管道的一个设计难点,两直管段直接对焊可导致热力钢管出现局部应力集中。利用揻弯连接两直管的方法可减小钢管的最大应力,但这种连接的应力分布特征有待揭示。根据实际工程,建立管-土接触作用下的揻弯管段有限元模型,对工作钢管应力以及周围土体温度场的特征进行了分析,并研究了工作温度及管压对钢管Tresca应力的影响。结果表明,钢管凹侧的当量应力大于凸侧,在弯头/直臂衔接处应力值最大;随管压和工作温度的增加,钢管当量应力逐渐增大,钢管的当量应力处于安全应力范围内。建议工程设计中重点关注弯头/直臂衔接的钢管凹侧位置。