CAESARⅡ软件在埋地循环水管道设计中的应用

埋地循环水管道回水温度较高时,为提高管道的安全性,需要进行应力分析。文中介绍了埋地管道土壤模拟的Peng理论,以及用CAESARⅡ软件建立埋地管道模型的方法,并利用CAESARⅡ软件对某工程的埋地循环水管道进行了应力分析,计算结果显示,该工程埋地循环水管道一次应力、二次应力均满足规范要求。对利用CAESARⅡ软件开展埋地循环水管道应力分析具有借鉴作用。     

埋地输油管道开挖修复施工方案分析

建立了埋地输油管道开挖修复时开挖，直接重埋和支平后重埋工况下的力学模型，其中，输油站，增压站，阀室和固定墩处的管道认为是完全嵌固，土壤对管道的作用力有挤压力和摩擦力两种，土壤对管道的挤压力简化为弹性支撑。分析了三种工况下管道无支具和有支具情况下的应力和下沉，通过对比分析得出，埋地管道开挖修复时，支具处，挖开和起末点和下沉最大处易破坏；直接重埋为最危险工况，而支平后管埋为最安全工况；为增加一次挖开长度，尽量使用支撑，这样也可以减小管道下沉挠度。     

车辆载荷碾压作用下管道的安全性测试与分析

通过对重车碾压的土层压力进行试验,总结计算出了车辆载荷引起土层应力的分布规律,综合土层应力的分布规律、土层参数和钢材参数,建立了重车碾压对管道应力影响的有限元分析模型,提出了应力在土壤中沿深度方向变化的计算公式,通过静载和动载分析,计算出了管道安全的最低埋设深度,对埋深大于1．5m且管道上覆土层均匀密实的管道,由车辆载荷而导致的管道附加应力与管道强度及管道内气压相比,不会危及管道安全,也不会造成管道的疲劳破坏。     

非接触式磁应力检测技术在埋地管道腐蚀评价中的应用

为了验证非接触式磁应力检测技术在埋地管道腐蚀评价中的有效性，分析了金属磁记忆原理、非接触式磁应力检测程序，对实际检测效果进行开挖验证，对检出缺陷评定结果与超声波测厚数据进行比对。结果表明：非接触式磁应力检测技术可以检测出埋地管道的金属腐蚀和机械损伤缺陷，通过磁异常综合指数对检出缺陷的等级划分与超声波测厚结果一致。可以采用非接触式磁应力检测技术，在不开挖状态下对埋地管道进行腐蚀检测，并给出与实际相符的腐蚀评价。     

土壤烘干区对并行埋地管道周围温度场的影响研究

在并行埋地管道中,加热的原油管道引起其周围土壤湿度的重新分布,管道周围水分运移,在热管道周围形成土壤烘干区。为了研究土壤烘干区对并行埋地管道温度场的影响,采用Gambit软件的结构化与非结构化网格技术和Fluent软件的标准-模型对并行埋地管道的三维温度场进行模拟计算。模拟计算中考虑了耗散函数、大气温度和土壤恒温层温度沿管线的变化。结果表明:在考虑土壤烘干区的情况下,模拟计算结果与现场实测结果基本吻合。     

斜坡地段埋地输气管道应力分析

长距离输气管道经过山区地段时,斜坡地段敷设输气管道应力集中现象较明显,安全隐患较大。鉴于坡长、坡度因素在山区管道设计中的重要性,针对斜坡段输气管道进行力学分析。基于ABAQUS软件建立了有限元数值模拟模型,重点分析了不同斜坡角度和不同斜坡坡长下管道内的极值应力变化,当斜坡角在20°~30°时管道所受应力值较高。分析结果对斜坡段埋地输气管道的设计、施工提供了相应依据。     

输气管道站场应力分析

为确保管道在安装、试压、运行条件下安全,管道项目均应进行应力分析,以满足管道设计强度和柔性要求。文中以某输气管道工程输气站场为例,通过边界条件的简化处理并考虑埋地段与土壤的真实效应,在CAESARⅡ中建立了输气管道站场应力分析模型进行应力校核、清管工况应力分析。在安装工况、试压工况、运行工况以及清管工况条件下,站场应力模型满足应力校核需求,分析方法和结果也可以做为类似分析的参考。     

埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础.通过分析埋地热油管道的几何特性建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件,并使用PHOENICS软件对该数学模型进行求解.模拟结果与工程现象吻合较好.     

埋地蒸汽管道保温失效传热的数值计算

文中对埋地蒸汽管道进行了传热分析,建立了埋地蒸汽管道三维温度场物理模型。通过简化物理模型建立了大地温度场的三维数学模型,利用CFD计算软件进行了温度场模拟计算并进行了客观地分析,分析的结果对红外成像检测埋地蒸汽管道保温失效具有指导意义。     

埋地天然气管道杂散电流检测与评价

文中研究了涪陵页岩气田某埋地管道杂散电流干扰,进行了土壤表面电位梯度测试、管地电位测试、交流电压测试、土壤电阻率测试、SCM杂散电流重点检测。结合相关标准对检测结果进行评价发现:该埋地天然气管道全线直流和交流干扰程度均为弱,不需要采取直流或交流干扰防护措施。