[发明专利]一种应对工业管道因热应力引起反复断裂的方法

权利要求书

1.一种应对工业管道因热应力引起反复断裂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、测试管道应力并判定应力方向；

  B、测算管道应力幅度；

  C、判定管道承载应力的能力；

  D、计算管道应力补偿，安装补偿器。

2.根据权利要求1所述的应对工业管道因热应力引起反复断裂的方法，其特征在于，在步骤A测试管道应力并判定应力方向时，包括如下步骤：

（1）. 在涉案的管段上，确定应力释放点，以释放点为中心，向管段两端各外延1~2M的距离做动点标记B_d值，对应管道的动点标记，设置固定参照点标记B_j值；

（2）. 在已设好标记的管段内，选取适当长度管道Bf，对管道进行切割、截断，并抽出切割段；

（3）. 对切割后的管道两动点进行长度测量，得到应力释放后的动点间距B_d值，利用测得的新B_d值，与对应的固定参照点距离B_j值进行比较；

（4）. 根据比较结果，确认管道的应力方向。

3.根据权利要求1所述的应对工业管道因热应力引起反复断裂的方法，其特征在于，在步骤B测算管道应力幅度时，包括如下步骤：

（1）. 根据动、定点长度差b的绝对值,求算涉案直管段的应变伸缩率ε，

ε=b/L=｜B_d－B_j｜/L

其中L为涉案直管段两固定支座间的距离；

（2）. 利用管道材料弹性模量的线性关系式，计算该段管道在非载荷状态时的原始应力强度σ₁，

σ₁=E×ε

其中涉案管道材料的弹性模量E值，可由相关工程材料手册查得，

（3）. 以涉案的直管段长度L为基准，根据管道的系统温差区间T，利用该管道材料的线膨胀系数α值，计算直管段的最大胀、缩区间δL值：

δL=L×α×T   

   其中管道材料的线膨胀系数α值，可由相关工程材料手册查得，

（4）. 根据计算的最大胀、缩区间δL值，求算该直管段的温差应变延伸率ε_L；

                       ε_L =δL/L

（5）. 仍然利用管道材料的弹性模量E=σ_s/ε的关系式，计算管道运行状态下的温差应力值σ₂，此时，ε=ε_L值，     

σ₂=E×ε_L 

（6）.计算管道在非载荷状态下的总应力值σ₃；

                      σ₃=σ₁+σ₂ 

（7）. 根据管道运行压力P值，求算其运行拉应力σ_L值；

        σ_L=（P*D）/（4*S*φ）

 其中：P—流体压强（kg/cm²）， D—管道内径（cm）,

 S—管道壁厚（cm），φ—焊缝比强度系数，取0.75~0.8；

（8）. 计算此前对管道造成破坏的汇总应力σ_H值；

        σ_H=σ₃+σ_L 

(9). 计算管道原始应力得到释放后的系统剩余应力σ_x值；

        σ_x=σ_H－σ_1。