Nhiệt độ và tải trọng bên ngoài ảnh hưởng như thế nào đến tính chất vật lý của ống API 5L L360?

Nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vật lý của ống API 5L L360, chủ yếu được phản ánh ở các khía cạnh sau:
Thay đổi độ bền: Khi nhiệt độ tăng, độ bền của ống API 5L L360 thường giảm. Trong môi trường nhiệt độ cao, chuyển động nhiệt của các nguyên tử kim loại tăng lên và chuyển động lệch vị trí dễ dàng hơn, làm cho cường độ năng suất và độ bền kéo của vật liệu giảm và khả năng chịu lực yếu đi.
Thay đổi độ bền: Nói chung, khi nhiệt độ tăng trong một phạm vi nhất định, độ bền của ống sẽ tăng lên, công việc hấp thụ tác động sẽ tăng lên và vật liệu sẽ ít có khả năng bị gãy giòn. Tuy nhiên, khi nhiệt độ quá cao có thể gây ra những thay đổi về cấu trúc của vật liệu, chẳng hạn như sự phát triển của hạt, từ đó làm giảm độ dẻo dai.
Đặc điểm biến dạng: Sự thay đổi nhiệt độ sẽ gây ra sự giãn nở nhiệt và co lại của đường ống. Ở nhiệt độ cao, đường ống sẽ nở ra và dài ra; ở nhiệt độ thấp, nó sẽ co lại và ngắn lại. Biến dạng nhiệt này có thể gây ra những thay đổi trong phân bố ứng suất của đường ống và tạo ra ứng suất nhiệt. Nếu ứng suất nhiệt vượt quá giới hạn chảy của ống sẽ gây biến dạng vĩnh viễn.
Hiệu suất mỏi: Biến động nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ mỏi của đường ống. Dưới tác động của nhiệt độ xen kẽ, các chu kỳ ứng suất nhiệt sẽ xảy ra bên trong đường ống, làm tăng tốc độ hư hỏng do mỏi của vật liệu, giảm khả năng chống mỏi của vật liệu và khiến vật liệu dễ bị lan truyền vết nứt và hư hỏng do đứt gãy.
‌Tải trọng bên ngoài, bao gồm áp suất, ăn mòn, v.v., cũng có tác động đáng kể đến các tính chất vật lý của ống API 5L L360‌:
Tải trọng dọc trục: Khi ống API 5L L360 chịu lực căng dọc trục sẽ xảy ra hiện tượng giãn dài dọc trục và tập trung ứng suất. Nếu lực căng vượt quá độ bền kéo của đường ống thì đường ống sẽ bị gãy và hỏng. Dưới tác động của áp lực dọc trục, đường ống có thể trở nên không ổn định, đặc biệt là các đường ống có tỷ số độ mảnh lớn, dễ bị biến dạng uốn cong hoặc thậm chí bị sập tổng thể.
Tải trọng vòng: Tải trọng vòng chủ yếu đề cập đến ứng suất chu vi được tạo ra bởi áp suất bên trong hoặc áp suất bên ngoài của đường ống lên thành ống. Áp suất bên trong sẽ làm cho thành ống tạo ra ứng suất kéo vòng. Khi áp suất tăng lên, ứng suất vòng cũng tăng theo. Khi vượt quá giới hạn chảy của đường ống, thành ống sẽ bị biến dạng dẻo, thậm chí bị vỡ và rò rỉ. Áp lực bên ngoài sẽ làm cho đường ống tạo ra ứng suất nén theo chu vi, có thể dẫn đến các dạng hư hỏng như mất ổn định thành ống, lõm cục bộ hoặc nếp nhăn.
Tải trọng uốn: Nếu đường ống chịu tải trọng uốn sẽ sinh ra ứng suất uốn lớn tại phần uốn. Độ lớn của ứng suất uốn có liên quan đến các yếu tố như đường kính, độ dày thành ống, bán kính uốn và kích thước tải trọng của đường ống. Dưới tải trọng uốn lặp đi lặp lại, đường ống dễ bị nứt do mỏi ở phần uốn, vết nứt này dần dần mở rộng cho đến khi đứt.
Tải trọng cắt: Tải trọng cắt sẽ gây ra ứng suất cắt trong mặt phẳng cắt của đường ống. Khi ống API 5L L360 chịu lực cắt, cường độ cắt của chúng tương đối thấp và dễ bị biến dạng cắt hoặc đứt gãy ở phần cắt. Ví dụ, tại phần kết nối của đường ống hoặc khi chịu tác dụng của ngoại lực ngang, cần đặc biệt chú ý đến tác động của tải trọng cắt lên đường ống.