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应力是单位面积上的内力平均值,所谓内力是指物休内相邻部位之间的相互作用力,对于压力管道系统,压力是外界施加在流体上的力,而流体压力施加在管壁上。PP管使管壁产生应力。也就是管道系统的内压力产生管壁的应力,管道在正压下,管壁所产生的环向拉伸应力,称为环应力,它使管道截面扩张。

聚丙烯PP管材

(一)管材静压设计环应力或允许环应力

管材静压设计环应力或称管材的允许环应力,是指管道系统稳态静压产生的管壁环向最高拉仲应力。这种应力值可以保证管子至少运行50年,而管材又不至于发生破裂或产生大的变形。

pp管管道静压设计应力位的大小,是用管材长期使用强度除以安全系数计算出来的。

(二)管道系统静压产生的纵向应力

一条完全受约束的管道,如地下管道、充分固定的架空管道等,在正压状态运行时,其管壁产生环向次左力外,还产生纵向应力。纵向应力的大小可用下式计算: 

大多数压力管道是在双向应力下运行,即环向应力和纵向应力。管材受纵向应力影响因素,己经包括在管子的压力等级内。

安全系数

pp管管道工程设计时,一般不直接采用应力分析确定的管径、壁厚,而是在此基础上留有适当的裕度,这便是所谓的给子一定的安全系数,以防未能预知的不利因素发生(例如,管道系统运行条件的变化、制造和施工安装中造成的缺欠等)。在选取安全系数时,须综合考虑系统运行工况、经济效果和公共安全可靠性等因素。若安全系数选得过大,则造成经济浪费;安全系数选得过小,不能保证管道系统安全运转或50年的工作寿命。

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