管线断裂失效风险分析

含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统,主要针对含缺陷压力管系断裂失效分析模式,结合实际操作工况,考虑多种载荷因素及材料性能参数,计算管系断裂失效风险。对无检测数据情况下工艺管线的失效概率进行了计算,对于同类问题的解决在方法上做了有益的尝试。以同期施工的同类材质、相同焊接条件的一批管线的缺陷检测数据作为依据,通过合理选取概率模型,计算得出管线的安全概率。概率安全评定结果表明：这些缺陷引起管道系统的失效风险概率比较低,缺陷的存在不足以威胁安全生产,整个管线仍处于良好状态。     

K-ε模型在油气混输管线中的应用

在石油开采和输送过程中，合理利用两相混输技术可降低开采费用。由于混输管路流动状态很复杂，还没有经实践检验的精度较高的计算公式，而应用湍流数值模拟计算可合理解决这一问题。本文采用基于局部瞬时特性的拟流体两相湍流模型方程，考虑了相间曳力，虚质量力，升力等相间相互作用力的影响，对水平管路两相湍流流动包括水－气两相、油－气两相分别进行计算，采用IPSA（多相流流体模拟）计算方法将动量方程及K－ε方程离散成代数方程进行求解，模拟结果与实验结果作了对比分析，得到满意的结果。     

管系应力计算在工业管道检验检测中的应用

在工业管道的检验过程中，采用商业化管系应力计算分析软件，对管道系统的整体应力状况进行分析，确定出应力载荷较大的危险点，有助于检验人员发现应力腐蚀开裂等缺陷，保障不停输全面检验的准确性和可靠性。文中介绍了一个成功的应用案例，该案例中发现了几处典型超标缺陷，说明在工业管道检验检测时，与管系应力计算有机结合，有助于检验人员找出危险管段，提高了检验的有效性与针对性。最后还提出了开展基于管系应力分析的工业管道检验检测的几个步骤与注意事项。     

超大直径盾构穿越高危管线安全度判定方法及实测研究

文章推导了一种埋地管线安全程度判定方法的计算公式,分析了适用于超大直径盾构隧道穿越管线过程中的安全判定方法,并建立了管线应力状态与管线位置处的地表变形之间的联系。通过实测地表沉降数据,拟合管线挠曲线方程,再通过对挠曲线求微分得出管线曲率,进而求得管线的应力状态。并通过管线的实际应力状态与容许应力相比较,建立管线安全度评价指标。该安全度指标可以用于指导盾构隧道穿越管线施工中的参数控制。以上海某超大直径越江盾构隧道950~1 040环穿越高危管线的实测数据为依据,计算了盾构穿越管线过程中的管线安全度。研究表明,盾构穿越管线会造成隧道上方管线安全度的降低,受影响管线安全系数一般在5~15左右,但通过对盾构施工参数的控制,可以确保高危管线安全。     

加氢进料泵管线的应力分析

在加氢过程中,需要使用高温高压加氢进料泵,泵的进出口管嘴受力和力矩需要符合API610相关规定,因此进料泵管道的配管设计很重要。利用CAESARⅡ对汽油加氢装置中的加氢进料泵进出口管线进行一次应力、二次应力分析与管嘴受力分析,得出结论:通过改变管系的走向,适当地设置限位或者固定支架,可以在保证管系柔性的前提下,减小管系位移对泵管嘴受力的影响,从而设计出合理的加氢进料泵进出口管道方案。     

清管器在输油管道中的运动规律研究

在分析清管物理模型的基础上,建立了清管器前段塞流动的特征参数计算模型、动态数学模型以及相应的数值计算方法,并进行了数值模拟。利用数学模拟方法可以计算清管过程中管线的压力分布,利用压力分布可以跟踪清管球在管线内的运行,这为混输管路的运行管理提供了理论依据。     

加氢装置反应器安全阀管线的应力分析

加氢装置反应器工作温度较高,为保证其顶部安全阀管道在设计条件下具有足够的柔性,并防止管道因热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因引起管道应力过大或管道破坏等现象,利用CAESARⅡ对加氢装置中的反应器顶安全阀管线进行应力分析。得出结论:改变管子的走向,增加π型弯,可以增加安全阀管线的柔性,减少热位移对管系影响,从而设计出合理的安全阀配管方案。     

隧道紧急停车带流场和局部阻力数值模拟

基于N-S方程和k-ε湍流模型,采用CFD方法对隧道内风压、风速场进行了数值模拟及计算分析,得到了隧道纵向气流流动规律、速度和压力分布规律,计算出了隧道紧急停车带的局部阻力系数。与试验结果相对比,数值模拟结果与试验结果非常吻合。     

管道系统中局限阻力计算

管道系统中局部阻力的计算有几种方法,通常采用当量长度法和阻力系数法。由于流体在管件、阀门内的层流或湍流的性质与直管内层流或湍流的性质不同,当量长度法估算管件阻力降不够精确,而且阻力降与雷诺数及管件尺寸有关,单常数阻力系数法也不够精确,３－Ｋ方程能更准确地许出管件的阻力降。     

往复压缩机管道振动的消减

针对一台往复压缩机管系振动十分强烈的情况,进行了振动测试,并用ANSYS软件计算管系的结构固有频率、气柱固有频率、压力脉动和振动幅值,分析确定了管系振动的原因是共振,提出了采取增加支撑改变管系结构固有频率的减振措施。模拟计算结果表明减振效果明显。     

埋地输油管道在线大修安全开挖距离分析

对于埋地管道,大修时保证安全开挖是非常重要的。综合考虑管道挖开修复段的长度、沿管线分布的土壤特性、输送油品的物性、管道压力以及重埋后受力情况等相关因素,建立了管道挖开情况下的力学模型。根据模型的特点,计算出开挖时管道的最大综合应力,从而确定管道开挖的安全长度。     

顶部溶洞对隧道围岩稳定性影响的数值分析

文章以纳黔高速公路叙岭关隧道工程为依托,运用迈达斯GTS分析软件,建立了隧道结构及围岩的计算模型,分析了不同位置、大小的顶部溶洞在隧道开挖过程中对围岩位移、应力、塑性区以及支护结构受力的影响。     

那吉航运枢纽船闸闸室结构应力分析与优化

那吉航运枢纽船闸闸室结构采用整体式坞工结构,闸墙内设有长廊道充泄水系统。为充分了解闸室结构内部和地基内的应力分布情况,文章采用平面应变力学模型,利用Midas大型通用软件对该闸室坞工结构进行了强度计算分析,并根据计算结果提出了优化调整方案,使地基应力和结构强度符合要求,达到了确保结构安全的目的。     

基于VC、ANSYS和Access的含缺陷管道安全评定系统

含缺陷管道安全评定技术研究是油气管道施工与生产管理中的一个重要内容。系统分析了油气管道主要力学条件并综合考虑管道表面体积型缺陷等影响因素，利用ANSYS有限元分析软件的二次开发功能，运用VS2005、Access、ANSYS及其APDL语言，开发了含缺陷管道安全评定系统。该系统实现了数据库管理，含任意形貌的外缺陷、内缺陷和凹痕缺陷管道的参数化建模，非线性有限元分析以及安全评定，能够对多条管线全部缺陷的单一分析、组合分析进行全自动批量处理和控制，能够用于在役管线安全评定分析，为含缺陷管线的分析研究提供了有力工具。     

内压载荷下X80管道裂纹应力分布规律研究

为了研究内压作用下管道裂纹应力场分布规律,以含有表面裂纹的X80管道为研究对象,对不同形状、不同方向、不同内压、不同尺寸的含裂纹管道进行仿真分析和实验验证。结果表明:裂纹尖端处应力远大于裂纹中心应力。裂纹形状对应力影响作用较小,随着裂纹方向与管道轴向夹角增大,裂纹尖端应力先增大后减小,随着管道内压、裂纹深度、裂纹长度的增大,裂纹尖端处应力随之线性增大。其中,裂纹长度对裂纹尖端应力的影响小于管道内压和裂纹深度。     

煤矿采空区管道监测方法的应用

煤矿采空塌陷对埋地管道长期安全运营造成严重威胁。介绍了煤矿采空区管道的受力特点,提出了管道安全监测的必要性。结合长距离输油气管道在煤矿采空区的实际情况,提出可行的监测方法,并在鄯乌线芦草沟段进行了实际应用。通过监测得到管体在采空塌陷过程中应力的变化特征和变化量,为长输管道沿线采空区的安全维护提供了经济可行的解决方案,并为处于其他地质灾害区的管道维护提供参考。     

城市天然气高压环网储气能力研究

研究了城市配气系统中的高压外环,介绍了城市高压外环天然气管道储气能力的计算方法,抽象出了城市高压外环天然气管道的物理模型,用适用于城市高、中压天然气管道的通用公式推导出高压外环管道储气能力的计算公式,最后进行了实例计算。     

裂隙围岩的双场耦合可靠性分析

应力场和渗流场在裂隙围岩中的耦合变化规律,是非常复杂的力学过程。运用断裂损伤力学和可靠性评价原理,可推导出裂隙围岩可靠度表达式,说明可靠度与应力分布、渗流力作用、节理分布和岩体性质的相互关系。文章利用推导的裂隙围岩可靠度表达式,在雪峰山隧道YK97 847处进行计算验证,结果表明,在裂隙围岩中,可靠度低的部位不一定在主应力方位,也不一定在隧道顶端,而是因地应力分布、渗透水压、节理分布和岩体性质等综合作用,使局部围岩可靠度相对较低,该处围岩最容易变形坍塌。此研究结果可为隧道支护施工提供参考。     

大跨度隧道动态施工力学响应的数值分析

文章以重庆建新坡隧道为例,对大跨度隧道施工过程中的围岩应力和塑性区变化进行了FLAC3D三维数值模拟分析,揭示了围岩应力和塑性区的分布规律,为大跨度隧道工程设计和施工提供参考依据。     

预应力混凝土曲线梁桥的扭转效应研究

小半径预应力混凝土曲线梁桥存在明显的扭转效应,可能导致梁体剪应力大、扭转变形大和内外支座反力差大。文章提出了扭转效应的五种导致因素,并结合一联曲线箱梁实例,计算分析了各种因素所产生扭矩的大小与分布情况,进而探讨了扭矩对梁应力和支座反力的影响,最后总结了曲线梁桥的抗扭设计要点。