玻璃鋼管道的疲勞分析

  玻璃鋼管道的失效破壞問題也越來越嚴重,但是目前玻璃鋼管道的應力分析并沒有具體的規范化做法。

  普通鋼管的應力分析方法是基于大量的試驗和測試研究,可分為一次應力校核和二次應力校核。而玻璃鋼管道應力的特點是非線性和各向異性,按照鋼管的應力分類方法已不適用于玻璃鋼管的應力分析。本文的做法是根據項目實際材料及使用情況,依照部分規范的要求,采用機構所公布的試驗數據,進行模擬調整,選擇合適的計算方法和參數值來進行應力分析。

  在實際應用過程中,導致玻璃鋼管道破壞的因素主要有以下幾方面:(1)在輸送、安裝或使用中,玻璃鋼管道會受到由風、地震、波浪等引起的沖擊荷載或者偶然荷載,當操作應力超出玻璃鋼材料的許用應力時會導致管道破壞。(2)雖然玻璃鋼的耐腐蝕性好,但在長時間周期性載荷作用下,其材料性能會逐漸惡化,因此會引起產品的疲勞應力破壞。(3)任何材料在受力狀態下都會有一個設計壽命,如果產品處于超應力狀態,它所能達到的壽命將小于設計壽命,從而發生管道破壞,引發這樣的破壞原因往往是與不妥當的設計、制造、安裝或允許材料超應力使用等因素有關。

  由于玻璃鋼管道安裝方便、使用壽命長,目前被廣泛應用于石油、化工和給排水等各個領域。在海洋平臺、FpSO等海洋工程中,玻璃鋼管道也已經被廣泛應用于海水和消防系統。隨著玻璃鋼管道的應用范圍和規模日益擴大。