基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)管道局部屈曲應(yīng)變極限值的計(jì)算

李 璞 陶燕麗 周 建

1．中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司 2．浙江大學(xué)濱海和城市巖土工程研究中心

傳統(tǒng)的基于應(yīng)力的管道設(shè)計(jì)方法保證外載產(chǎn)生的管道應(yīng)力或等效應(yīng)力不高于管材的允許應(yīng)力（一般為最小屈服應(yīng)力與折減系數(shù)的乘積），雖為管道的安全運(yùn)營(yíng)提供了一定的安全保障，但對(duì)于諸如地震、滑坡、海底管道敷設(shè)等位移控制載荷的管道，應(yīng)變易超過(guò)允許應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值，該方法不再經(jīng)濟(jì)適用，應(yīng)采用基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)方法［1－15］?；趹?yīng)變的管道設(shè)計(jì)理念是建立在極限狀態(tài)設(shè)計(jì)思想和位移控制載荷作用的基礎(chǔ)上，對(duì)于位移控制的管段，在保證管道安全運(yùn)營(yíng)的前提下，允許管道的應(yīng)力超過(guò)屈服應(yīng)力。此時(shí)的管道雖發(fā)生一定塑性變形，但仍能滿足運(yùn)行要求，能充分發(fā)揮管道材料的性能，節(jié)約成本。

目前國(guó)內(nèi)外管道的設(shè)計(jì)仍是以應(yīng)力極限值作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，已有的各國(guó)管道設(shè)計(jì)規(guī)范也主要采用基于應(yīng)力的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，對(duì)管道基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)亦有提及，但涉及內(nèi)容不一，如加拿大陸上管線（CSA Z662—2007，以下簡(jiǎn)稱CSA）和挪威海底管線（DNV OS－F101—2007，以下簡(jiǎn)稱DNV）提供了較為完整的管道基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，兩者都強(qiáng)調(diào)對(duì)管道進(jìn)行應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮管道可能的所有失效模式，并針對(duì)各失效模式采用不同的應(yīng)變極限值，而美國(guó)海底管線（APIRP 1111—1999，以下簡(jiǎn)稱API）和美國(guó)船舶部《海底管道建設(shè)指導(dǎo)》（ABS—2006，以下簡(jiǎn)稱ABS）中僅包含管道同時(shí)受彎曲應(yīng)變和外壓作用時(shí)的抗屈曲應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)準(zhǔn)則?；诖?，筆者對(duì)已有管道規(guī)范基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，以期對(duì)管道基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)準(zhǔn)則在國(guó)內(nèi)外管道規(guī)范中的應(yīng)用有個(gè)大致了解。

另外，長(zhǎng)距離輸油氣管道的發(fā)展以及海底管道建設(shè)的日益增多對(duì)管道的性能提出了更高的要求，使得管道的剛度越來(lái)越柔、厚度越來(lái)越薄，成為典型的薄殼結(jié)構(gòu)，這種薄殼結(jié)構(gòu)會(huì)在內(nèi)壓和外力作用下發(fā)生局部屈曲失穩(wěn)破壞。為此，對(duì)相關(guān)規(guī)范中局部屈曲失效模式下管道基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較，其中CSA、DNV、API（與ABS相同）提供了管道在局部屈曲失效模式下的應(yīng)變極限值計(jì)算公式，日本的SUZUKI等［11］也提出了較為簡(jiǎn)單的管道屈曲應(yīng)變極限值計(jì)算公式，4類公式差異較大。基于一系列實(shí)際管道數(shù)據(jù)，采用上述4類公式對(duì)管道局部屈曲時(shí)的應(yīng)變極限值進(jìn)行計(jì)算，比較了4類公式的異同，并對(duì)管材應(yīng)變硬化性能對(duì)管道屈曲應(yīng)變極限值的影響因素進(jìn)行了探討。

1 基于應(yīng)變的管道設(shè)計(jì)

1．1 基于應(yīng)變、應(yīng)力的管道設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

傳統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)采用基于應(yīng)力的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，它一般規(guī)定管材的應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)其本身的屈服應(yīng)力，即

式中σ為管材應(yīng)力；σs為材料規(guī)定的最低屈服應(yīng)力；k為設(shè)計(jì)系數(shù)。

基于應(yīng)變的管道設(shè)計(jì)一般以管道的應(yīng)變極限值作為失效判據(jù)，即

式中ε為管材應(yīng)變；εcrit為某失效模式對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)變；γ為設(shè)計(jì)系數(shù)。

CSA和DNV采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，兩者均提出應(yīng)根據(jù)管道可能的失效模式對(duì)其進(jìn)行基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)，不同的失效模式應(yīng)采用不同的應(yīng)變極限值，如CSA提出了管道在主要荷載、次荷載以及主次荷載共同作用下時(shí)，為防止薄膜狀破裂，其拉應(yīng)變需滿足下式：

式中εtf為縱向或環(huán)向拉應(yīng)變（已乘分項(xiàng)系數(shù)）為管壁或焊接件的極限拉應(yīng)變，即與薄膜狀破裂失效模式對(duì)應(yīng)的管道應(yīng)變極限值；εt為拉應(yīng)變的抗力系數(shù)。

1．2 主要相關(guān)規(guī)范

各國(guó)管道規(guī)范涉及基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)內(nèi)容總結(jié)如表1所示。根據(jù)各國(guó)管道規(guī)范中涉及管道基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)內(nèi)容的多少，可將規(guī)范分為3類：①既包括以應(yīng)力為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，又包括以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，有挪威船級(jí)社《海底管道系統(tǒng)》（DNV－OS－F101—2007）和加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)《油氣管線系統(tǒng)》（CSA Z662—2007）；②允許以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，但沒(méi)有具體條款規(guī)定，有美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)《油氣輸配管道系統(tǒng)》（ASME B31．8）、美國(guó)石油協(xié)會(huì)《管線焊接和聯(lián)結(jié)設(shè)施》（API 1104）和澳大利亞《石油和天然氣管線 第一部分：設(shè)計(jì)和施工》（AS 2885－1—2009）；③包含了部分特定管道以應(yīng)變?yōu)榛A(chǔ)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，有美國(guó)石油協(xié)會(huì)《碳?xì)浠衔锖５坠艿涝O(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和維修》（APIRP 1111—1999）、美國(guó)船舶部《海底管道建設(shè)指導(dǎo)》（ABS—2006）和美國(guó)生命線聯(lián)盟《埋地鋼管的設(shè)計(jì)指導(dǎo)》（ALA—2001）。

1．3 規(guī)范適用情況

對(duì)于基于應(yīng)變管道設(shè)計(jì)方法的適用情況，DNV和CSA規(guī)范有較多說(shuō)明，其他規(guī)范幾乎沒(méi)有提到。因此，以下僅介紹DNV和CSA規(guī)范中的內(nèi)容。

DNV和CSA規(guī)范均指出基于應(yīng)變的管道設(shè)計(jì)方法適用于受位移控制（或變形控制）的管道，同時(shí)也提到管道在載荷控制時(shí)應(yīng)采用基于應(yīng)力的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。DNV對(duì)位移控制的定義為結(jié)構(gòu)響應(yīng)主要由幾何位移控制，而載荷控制是由所施加的荷載控制。CSA采用變形控制這一名詞，并指出在變形控制情況下，只有管道的變形能夠引起結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，而在載荷控制情況下，當(dāng)外加荷載超過(guò)結(jié)構(gòu)的承載能力時(shí)，管道的應(yīng)變會(huì)大幅增加。由此可見(jiàn)，DNV和CSA中位移控制（變形控制）或載荷控制的概念基本一致。

表1 基于應(yīng)變管道設(shè)計(jì)的規(guī)范總結(jié)表

DNV和CSA規(guī)范對(duì)管道基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)方法的適用情況還作了進(jìn)一步說(shuō)明。CSA指出在下列情況下可采用基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則替代基于應(yīng)力的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：①非周期性位移控制情況下的管道變形，如永久性地面變形，或環(huán)境荷載引起的支撐移動(dòng)，包括下沉、凍脹、融化沉降、地震斷層運(yùn)動(dòng)和沙土液化；②非周期性載荷控制或位移控制情況下的管道變形，且管道的位移受固定幾何約束的限制而不致超過(guò)許用應(yīng)變極限值，這種情況適用于有限間隔距離的管道跨越；③管道初期受到非周期性最大荷載的作用，后續(xù)無(wú)塑性變形的產(chǎn)生，此時(shí)管道具有彈塑性變形。DNV規(guī)范在其條文說(shuō)明中也給出了管道位移控制和載荷控制的實(shí)例，并指出無(wú)法嚴(yán)格判斷某種工況是位移控制還是載荷控制，因?yàn)閷?shí)際工程中兩種控制可能會(huì)同時(shí)存在，這種情況下基于應(yīng)力的管道設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和基于應(yīng)變的管道設(shè)計(jì)準(zhǔn)則均可應(yīng)用，但后者更為經(jīng)濟(jì)合理。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分利用管道位移控制的有利性。

綜上所述，DNV和CSA規(guī)范均強(qiáng)調(diào)基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)方法適用于受位移載荷作用、可能發(fā)生較大變形的管道，如海洋管道、極地凍土區(qū)管道、地震引起沙土液化、滑坡等地段的管道、活動(dòng)斷層段管道和采空區(qū)段管道等。另外，對(duì)于延性高的管材，應(yīng)用基于應(yīng)變的管道設(shè)計(jì)準(zhǔn)則也更為合理，因?yàn)樵擃惞艿涝谳d荷作用下產(chǎn)生應(yīng)變后，外載荷會(huì)被管道變形吸收而降低［12］。

2 局部屈曲

長(zhǎng)距離輸油氣管道周?chē)h(huán)境復(fù)雜，地理?xiàng)l件多變，不可避免地會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)問(wèn)題，如深厚軟土地區(qū)地基的不均勻沉降等，海底管道在敷設(shè)或運(yùn)營(yíng)過(guò)程中還需要克服外部高—超靜水壓力和內(nèi)外高溫差等不利條件，這些均對(duì)管道的性能提出了更高的要求，也促進(jìn)了管道向大口徑、高鋼級(jí)、薄壁厚方向發(fā)展，并衍生為薄壁型空間結(jié)構(gòu)。這種薄壁結(jié)構(gòu)在內(nèi)壓和外力作用下易在管內(nèi)局部產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致管道斷裂或破壞，發(fā)生局部屈曲失穩(wěn)［13］。因此，有必要對(duì)局部屈曲失效模式下的管道進(jìn)行基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)。

局部屈曲失效模式以管道的壓應(yīng)變極限值作為控制標(biāo)準(zhǔn)。前面提到，對(duì)于局部屈曲失效模式下管道基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)，CSA、DNV、API提供了壓應(yīng)變極限值計(jì)算公式，日本的SUZUKI等也提出了管道的屈曲應(yīng)變極限值計(jì)算公式［11］，其中，DNV、API適用于海底管道的設(shè)計(jì)，CSA對(duì)于陸上和海底管道設(shè)計(jì)均適用。

2．1 規(guī)范中局部屈曲壓應(yīng)變極限值的比較

2．1．1 DNV規(guī)范

DNV綜合載荷、外壓或內(nèi)壓等作用來(lái)確定不同載荷情況下局部屈曲的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，它指出對(duì)于受縱向壓應(yīng)變（彎矩和軸力作用下）和內(nèi)壓的管道，局部屈曲設(shè)計(jì)時(shí)各截面應(yīng)滿足下列條件：

對(duì)于受縱向壓應(yīng)變（彎矩和軸力作用下）和外壓的管道，設(shè)計(jì)時(shí)各截面應(yīng)滿足下列條件：

式中εSd為設(shè)計(jì)壓應(yīng)變，參見(jiàn) DNV 中式（4．6）；pmin為在相關(guān)應(yīng)變作用下管道的最小內(nèi)壓；pi為內(nèi)壓；pe為外壓；pb（t）為允許壓力，MPa；γε為應(yīng)變抵抗系數(shù)，見(jiàn)DNV 中表（5．8），見(jiàn)DNV表（7．5）和表（7．11）；αgw為焊縫因子，見(jiàn) DNV 中第 13 部分E1000條；D為管道外徑，mm；t為管道壁厚，mm；t2＝t－tcorr，mm；tcorr為管道壁厚腐蝕裕量，mm；pc（t2）參見(jiàn)DNV中式（5．10）；γm為材料抗力系數(shù)，見(jiàn)DNV中表（5．4）；γSC為安全系數(shù)，見(jiàn) DNV中表（5．5）。

2．1．2 CSA規(guī)范

CSA規(guī)定管道在荷載作用下，為防止局部屈曲，其縱向壓應(yīng)變應(yīng)滿足下式：

式中φec為壓應(yīng)變的阻力系數(shù)，見(jiàn)CSA中表C．3；εcrit為管壁的極限壓應(yīng)變能力；εcf為管道縱向或環(huán)向壓應(yīng)變（已乘以分項(xiàng)系數(shù)）。

CSA指出對(duì)于主荷載起主導(dǎo)作用的管道，縱向極限壓應(yīng)變?nèi)》逯岛奢d所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值。當(dāng)缺乏詳細(xì)資料時(shí)，可按下式（9）、（11）計(jì)算。對(duì)于次荷載（與內(nèi)壓聯(lián)合作用）起主導(dǎo)作用的管道，當(dāng)已考慮局部起皺、起皺區(qū)軟化、截面失穩(wěn)的影響時(shí)，管道可不受縱向極限壓應(yīng)變極限值的限制。這里的主荷載是指與管道變形無(wú)關(guān)、一旦施加就能在管內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力的荷載，如管道自重、管道內(nèi)壓等，次荷載是指管道受約束時(shí)才能引起內(nèi)力的荷載，如溫差荷載等。

對(duì)于

對(duì)于

式中為管壁的極限壓應(yīng)變能力；pi為最大設(shè)計(jì)內(nèi)壓，MPa；pe為外部最小靜水壓力，MPa；Es＝207 000 MPa；Fy為有效指定的最小屈服強(qiáng)度（見(jiàn)CSA中C．5．7條），MPa。

2．1．3 API和ABS規(guī)范

API和ABS均指出管道在受彎曲應(yīng)變和外壓共同作用時(shí)其截面應(yīng)滿足下式：

式中g(shù)（δ）＝（1＋20δ）－1，為破壞折減系數(shù)；δ為初始橢圓度取值不應(yīng)小于0．5%；ε為管道的彎曲應(yīng)變；εb＝t／2D，為純彎曲時(shí)的屈曲應(yīng)變；pe為管道的失穩(wěn)壓力；Dmax為任意截面最大直徑，mm；Dmin為任意截面最小直徑，mm。

2．1．4 日本SUZUKI公式

日本的SUZUKI等（以下簡(jiǎn)稱JAP）用徑厚比表示了管道屈曲時(shí)的最大壓應(yīng)變量［11］，即

式中εcr為管道的壓應(yīng)變極限值；n為硬化系數(shù)，X65及以下鋼級(jí)取0．11，X80HD1鋼級(jí)取0．06，X80HD2鋼級(jí)取0．09；t為管壁厚度，mm；D為管道外徑，mm。

2．2 算例

某“西氣東輸”管道工程設(shè)計(jì)壓力為10MPa，管道外徑為1 016mm［14］，根據(jù)管道沿線地區(qū)等級(jí)的不同，采用了4組不同的管道壁厚（分別為14．6mm、17．5 mm、21．0mm、26．2mm）。參考此工程的設(shè)計(jì)參數(shù)，分別采用上述4類公式對(duì)不考慮設(shè)計(jì)壓力和考慮設(shè)計(jì)壓力兩種情況下管道的壓應(yīng)變極限值進(jìn)行了計(jì)算，設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2，計(jì)算結(jié)果如圖1～5所示。需要說(shuō)明的是，本文所采用的設(shè)計(jì)壓力是指管道的內(nèi)外壓差值，且以下計(jì)算結(jié)果均是未考慮抗力系數(shù)或安全系數(shù)的管道壓應(yīng)變極限值。

表2 設(shè)計(jì)參數(shù)表

由于DNV和API中D／t的適用范圍分別為D／t≤45（設(shè)計(jì)壓力較低的陸上管線可認(rèn)為其腐蝕裕量為0）和D／t≤50。因此圖1～3中并沒(méi)有對(duì)D／t超過(guò)限值的情況進(jìn)行計(jì)算。

圖1 不考慮設(shè)計(jì)壓力時(shí)極限壓應(yīng)變隨徑厚比的變化圖

圖2 10MPa時(shí)極限壓應(yīng)變隨徑厚比的變化圖（X65鋼）

圖3 10MPa時(shí)極限壓應(yīng)變隨徑厚比的變化圖（X80鋼）

圖1為不考慮設(shè)計(jì)壓力時(shí)壓應(yīng)變極限值隨徑厚比的變化情況，可以看到，隨著徑厚比的增加，壓應(yīng)變極限值呈下降趨勢(shì)。值得一提的是，在不考慮設(shè)計(jì)壓力的情況下，DNV、CSA和API規(guī)范壓應(yīng)變極限值的公式僅與徑厚比有關(guān)，而JAP公式由于考慮了管材的硬化，還與管線鋼級(jí)有關(guān)。在考慮10MPa的設(shè)計(jì)壓力情況下，如圖2、3所示，對(duì)于X65和X80鋼級(jí)，各曲線變化趨勢(shì)基本一致：API規(guī)范壓應(yīng)變極限值隨徑厚比的變化趨勢(shì)受設(shè)計(jì)壓力影響，在設(shè)計(jì)壓力較低時(shí)壓應(yīng)變極限值隨徑厚比的上升而下降，設(shè)計(jì)壓力較高時(shí)呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)，這是因?yàn)锳PI規(guī)范失穩(wěn)壓力與管道徑厚比、管材泊松比、屈服強(qiáng)度、彈性模量有關(guān)，當(dāng)管材級(jí)別確定時(shí)隨著徑厚比的增大而增大；CSA、DNV規(guī)范和JAP壓應(yīng)變極限值隨著徑厚比的增加而減小。當(dāng)徑厚比一定時(shí)，壓應(yīng)變極限值隨設(shè)計(jì)壓力的變化情況如圖4、5所示。由圖4、5可知，DNV、CSA和API規(guī)范壓應(yīng)變極限值隨著設(shè)計(jì)壓力的增大而增加，而JAP保持一個(gè)固定值。

圖4 0～10MPa時(shí)極限壓應(yīng)變隨設(shè)計(jì)壓力的變化圖（X65鋼）

圖5 0～10MPa時(shí)極限壓應(yīng)變隨設(shè)計(jì)壓力的變化圖（X80鋼）

整體來(lái)看，以上各圖中JAP和CSA的曲線基本上都處于DNV和API曲線的下面，這說(shuō)明JAP和CSA的計(jì)算公式更為保守。另外，為適應(yīng)實(shí)際工程應(yīng)用需求，建議用0．3t／D計(jì)算壓應(yīng)變極限值，以上各圖中也給出了0．3t／D的曲線。與DNV規(guī)范等相比，可以看到，圖1～5中，0．3t／D的曲線均在其他曲線的下方。因此，筆者認(rèn)為文中建議的0．3t／D作為對(duì)壓應(yīng)變極限值的估計(jì)是偏安全的。由圖4、5可知，X65和X80管線鋼壓應(yīng)變極限值基本上隨著設(shè)計(jì)壓力的增大而增加，也就是說(shuō)設(shè)計(jì)壓力的存在有利于管道抵抗屈曲變形。同時(shí)由圖4、5還可以看到，DNV和API曲線隨著設(shè)計(jì)壓力上升的幅度比CSA曲線大得過(guò)，CSA的計(jì)算公式更加安全，因此，對(duì)于壓應(yīng)變極限值的計(jì)算，當(dāng)需要考慮設(shè)計(jì)壓力的有利作用時(shí)，建議采用CSA規(guī)范中所提供的計(jì)算公式。

3 討論

SUZUKI等通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值模擬等手段研究了材料性能對(duì)管道殼狀屈曲強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明管材的應(yīng)變硬化系數(shù)的增加是導(dǎo)致管道非線性屈曲應(yīng)變上升的關(guān)鍵因素之一，龔順風(fēng)等［16］通過(guò)數(shù)值模擬也得出大應(yīng)變硬化系數(shù)材料制成的鋼管失穩(wěn)壓力較大的結(jié)論。也就是說(shuō)，應(yīng)變硬化系數(shù)大的材料其抗變形能力強(qiáng)，對(duì)于應(yīng)變硬化系數(shù)較大的管材，若不考慮應(yīng)變硬化系數(shù)對(duì)其壓應(yīng)變極限值的影響，技術(shù)結(jié)果將偏于保守。

在上述4類公式中，SUZUKI等提出的JAP公式考慮了管材應(yīng)變硬化系數(shù)對(duì)壓應(yīng)變極限值的影響，并建議對(duì)于X65及其以下鋼級(jí)、X80HD1鋼級(jí)和X80HD2鋼級(jí)的應(yīng)變硬化系數(shù)分別取0．11、0．06和0．09，但JAP公式僅僅與管材應(yīng)變硬化系數(shù)和管道徑厚比有關(guān)，未考慮設(shè)計(jì)壓力或管材其他性能的影響；DNV、CSA和API規(guī)范考慮了管材的彈性模量、泊松比、屈曲強(qiáng)度以及設(shè)計(jì)壓力等因素的影響，但均未考慮管材應(yīng)變硬化系數(shù)的影響。目前還沒(méi)有綜合考慮管道設(shè)計(jì)壓力、管材應(yīng)變硬化系數(shù)以及其他材料性能影響的壓應(yīng)變極限值計(jì)算公式被提出，在這方面仍需更多的研究工作。

4 結(jié)論

已有的管道設(shè)計(jì)主要采用基于應(yīng)力的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，但對(duì)于位移控制情況下的管道，采用基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)方法將更為合理。對(duì)已有管道規(guī)范基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并基于管道工程實(shí)例，在不同徑厚比和設(shè)計(jì)壓力下分別采用挪威、加拿大等規(guī)范中局部屈曲壓應(yīng)變極限值計(jì)算公式對(duì)管道壓應(yīng)變極限值進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)論如下：

1）CSA、JAP的壓應(yīng)變極限值計(jì)算公式比DNV和API的更為保守。

2）在不考慮設(shè)計(jì)壓力的情況下，DNV、CSA和API壓應(yīng)變極限值的計(jì)算公式僅與徑厚比有關(guān)，而JAP由于考慮了管材的硬化，其計(jì)算公式還與管線鋼級(jí)有關(guān)。

3）API壓應(yīng)變極限值隨徑厚比的變化趨勢(shì)受設(shè)計(jì)壓力影響，而其他規(guī)范壓應(yīng)變極限值隨著徑厚比的增加而減小。

4）為了方便實(shí)際工程應(yīng)用，建議取0．3t／D作為對(duì)管道壓應(yīng)變極限值的估計(jì)，對(duì)比研究說(shuō)明，這樣取值偏安全。

5）設(shè)計(jì)壓力的存在有利于管道抵抗屈曲變形，當(dāng)需要考慮設(shè)計(jì)壓力時(shí)，壓應(yīng)變極限值的計(jì)算建議采用CSA中提供的公式。

6）已有規(guī)范中對(duì)管道基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)內(nèi)容的規(guī)定差異較大，我國(guó)管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的主要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)力準(zhǔn)則，管道基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則還沒(méi)有明確地提出和大范圍地展開(kāi)研究，本文的工作可為我國(guó)管道基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考。

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