带压开孔边际预应力对施工作业的影响不容忽视

带压开孔边际预应力是指在管道在实施带压开孔作业施工中，带压开孔机在钻透管道并即将切透管道的边际时，带压开孔机及管道边际所受到的力。管道在即将切断并未切断时，管道所随受的力随着管道带压开孔机的切削过程而变化。在切断的瞬间，管道所承受的压力也瞬间变化。因此，在管道进行带压开孔施工作业过程中，管道在这一过程中所承受的力量分别为短节、阀门及带压开孔机的重量。带压开孔方向不同也同样影响着管道的应力变化。下面就带压开孔方向问题逐一分析管道所承受的力及应力变化。

应力是物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。

应力定义为“单位面积上所承受的力”。

压强是一个标量，压强（压力）的这一定义的应用，一般总是被限制在有关流体的问题中。因此，应力与压强本质上都是用来表示单位面积的受力情况，只是当研究对象从固体变成流体时，这个力从一个张量变成了一个标量，两者具有相同的单位帕斯卡（1帕斯卡=1牛顿/平方米）(1Pa=1N/m²)。

压强是为了更方便地描述流体内部力学情况而引入的一个新变量，本质上具有相同的意义。

一般地说，对于管道系统，在外力的作用下，将会产生压（或张）形变和切形变。因此，要确切地描述管道的这些形变，我们就必须知道作用在它的互相垂直的面上的力的三个分量的效果。这样，由于在理想流体不能产生切变，因此，管道不存在切应力。而在带压开孔过程中，这种切应力就逐渐地变大，对管道带压开孔作业的危险也逐渐增大。

管道中同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长，对于管道带压开孔作业中的某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。

极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低，规定出材料能安全工作的应力最大值，这就是许用应力。材料要想安全使用，在使用时期内的应力应低于它的极限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。

有些材料在工作时，其所受的外力不随时间而变化，这时其内部的应力大小不变，称为静应力；还有一些材料，其所受的外力随时间呈周期性变化，这时内部的应力也随时间呈周期性变化，称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。

在管道带压开孔施工中，管道受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。

  “内应力”指组成单一构造的不同材质之间，因材质差异而导致变形方式的不同，继而产生的各种应力。 

当管道在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变就称为应变（Strain）。材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力。把分布内力在一点的集度称为应力（Stress），应力与微面积的乘积即微正向应力与剪应力内力。或管道由于外因（受力、湿度及土壤沉降的变化等）而变形时，在管道内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使管道从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力（Stress）。按照应力和应变的方向关系，可以将应力分为正应力σ 和切应力τ，正应力的方向与应变方向平行，而切应力的方向与应变垂直。按照载荷（Load）作用的形式不同，应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。

一般来讲，我们不希望管道在带压开孔工程施工中出现其它应力，想尽办法消除这些应力的产生。消除管道带压开孔的应力主要有以下几点：

1.短节及阀门安装后，对管道的应力增加，应当在管道底部（上开孔）或阀门底部（侧开孔）夯实基础或用临时支架固定，以消除应力

2.压开孔机进行适当减重。减少带压开孔机的重量，也相应地在带压开孔施工中减小了对管道的应力。

3.压开孔现场使用吊车或液压平台吊装带压开孔机和阀门等，在管道带压开孔施工中吊车也应当吊紧连接后的带压开孔及阀门，以消除应力。

4.开孔机安装后平台的支撑与管道保持开孔角度，其支撑力也应当均衡和平稳。在施工中不得随意变化平台的高度、角度等。