基于裂后线性软化模型的钢筋钢纤维混凝土盾构管片应用研究

通过开口梁三点弯曲试验研究了钢纤维混凝土的裂后塑性行为,选取了裂后线性软化模型作为盾构管片的材料模型,并在内力等效原则下,计算得到了由弹性弯拉残余强度表示的裂后线性软化模型下的塑性轴拉残余强度。通过截面静力平衡方程,引入塑性轴拉残余强度,得到了适用于大、小偏压条件下的钢筋钢纤维混凝土结构正截面承载力计算公式,完善了钢筋钢纤维混凝土管片的正截面承载力计算体系。通过管片全尺寸试验验证了材料模型和正截面计算方法的合理性。     

含球型凹坑缺陷燃气管道弯管极限载荷的研究

凹坑是埋地管道中常见的体积型缺陷,是一种破坏性较大的局部缺陷,而弯管是埋地管道中的重要管件。应用有限元分析软件ANSYS,对含球型凹坑缺陷的燃气管道弯管在内压载荷作用下进行有限元分析,分析中考虑材料非线性和几何非线性,根据腐蚀区的载荷-应变图,对模型的塑性极限压力进行了预测,并得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律,得到了一些对含缺陷弯管的安全评定有参考价值的结论。     

海底柔性管道的安装及应用

柔性管道与普通钢管相比,在抗腐蚀性和铺设速度等方面有许多优势,其在海洋石油行业的应用广泛。以实际生产项目为例,介绍了海底柔性管道作为油气混输管道时的安装方法和过程。海底柔性管道将逐步应用于深海油田开发领域,为今后海底柔性管道在深海的安装和应用提供参考。     

地面堆载对原水输水钢管的影响研究

经过对埋地原水输水钢管爆管的案例调研发现,漏水管道上方多存在违章堆土或重载货车行驶的情况,管道裂缝位置主要集中在焊缝附近。采用室内相似模型试验、有限元模拟验证和现场静载测试相结合的手段,研究了不同地面堆载工况下对DN2400原水管道的变形及受力影响。室内研究结果表明,管底的轴向应变均大于环向应变,管道以弯曲变形为主,与实际漏水点处焊缝断裂相符。现场静载试验与有限元所得的各测点处的Mises应力均小于10 MPa,远小于管道破坏的荷载。说明地面堆载不是造成原水管道爆管的单一诱因,焊缝的原始状态对爆管的影响不可忽视。     

国产柔性管道浅海铺设技术研究与应用

依托JZ9-3W油田建设工程,结合国产柔性管道本身特性和所依托油田海域条件,对柔性管道铺设工艺、专用滚筒以及铺设后的检试验方法等进行研究,以达到在海洋利用国产柔性管道来输送油、气及水的设想,旨在降低海上石油开发成本,提高油田开发效率和效益。该技术已经成功应用于工程实践,可以为今后海底国产柔性管道铺设施工提供指导。     

基于应变的检测与工程适用性评价技术

介绍了国外用于管道应变检测的惯性测绘单元,提出了国内油气管道开展应变检测的必要性.总结了基于应变的工程临界性评估方法的研究现状,提出了国内研究机构开展基于应变的工程适用性评价技术研究的重要性.在此基础上,结合国内管道的实际情况,提出了可行的油气管道应变检测与评价技术研究的思路和方法,可以为油气管道完整性管理和评价技术的...     

海底油气外输管线的断裂和疲劳评定

以旅顺—大连间海底油气外输管线为例,依据英国标准BS7910对管线铺设过程的断裂及疲劳性能进行了ECA评估,得到了不同水深、不同缺陷形式和位置及不同错边量条件下管道焊接接头部位缺陷的断裂临界尺寸和使用寿命,为海底管线铺设工程中的焊接缺陷的验收和拒收提供了依据。     

Orcaflex在海管浮拖式安装分析中的应用

文中采用有限元软件Orcaflex对海管浮拖式铺设过程进行了数值仿真,针对水面拖管、管道对接和整体下放过程分别建立了有限元分析模型。结合国内工程实例,通过计算分析得到拖航牵引力、水平对接及下放时舷侧吊机的布置和浮筒设置等数据,同时分别校核了每个分析工况下的管道强度,为工程应用提供参考     

双层海底管道起吊分析方法研究

在海底管道安装或维修过程中,有时需要对已铺设的管道进行起吊作业,管道起吊分析是这一作业的关键过程.针对结构较复杂的双层管,为了确定合理的双层管起吊分析方法,指导海上起吊作业,文中使用有限元分析软件SUSPEND和OFFPIPE,并采用双层管和等效单层管两种模型对管道起吊分析方法进行了研究和比较.结果表明:采用SUSPEND软件进行起吊过程分析时,等效单层管模型计算结果更准确,并与OFFPIPE软件计算结果相吻合；采用OFFPIPE软件进行管道起吊分析时,等效单层管模型和双层管模型计算结果一致,均可用于双层管起吊过程分析.     

某输油管道刺漏调查分析

某输油管道在5天之内发生了2次泄漏事故，造成了巨大的经济损失。对两次泄漏事故和抢修过程进行了深入调查，对导致输油管道泄漏的各种原因进行了分析。依据管道刺漏形貌及位置，认为内壁腐蚀导致管道穿孔。对管道铺设轨迹进一步调查，研究结果表明管道两次刺漏位置均发生在低谷位置。认为密度较大的水等腐蚀介质容易在管道低谷位置积聚，其液面位置容易腐蚀。根据调查分析结果，对防止输油管道穿孔提出了建议。     

基于ANSYS有限元分析的海底管道变形数值模拟

某海底管道由于拖锚损伤导致局部失效变形。文中基于变形管道的偏移量、着力点破坏程度、塑性变形区域等信息,通过ANSYS有限元分析软件对管道在锚拉力作用下的变形过程进行数值模拟,计算变形管道所受的最大拉力和弯曲角度等参数,并验证整个变形过程。结果表明,该海底管道在至少2 657 k N的外力作用下牵引拉伸导致变形失效。     

架空热油管道保温层设计计算

热油管道输送设计中,根据输送油品物性和输送距离来考虑输送方式,需要进行热力计算来确定是否需要进行伴热、增设中间加热站或给管道铺设保温层等来保证管道安全输送和经济输送。对某石化公司一条架空管线输送油品物性进行分析,通过热力计算筛选输送方案,对该管线进行了敷设保温层方式输送,并利用ANSYS热分析软件对管线铺设保温层和无保温层工况进行了模拟计算,得出了合理的结果,达到了设计目的,节省了输送成本。     

铝合金电力管道爆破试验研究

运用试验结合数值模拟的方法研究了铝合金管道的极限承载能力。对铝合金电力管道进行爆破试验,采用动态应变分析系统对电力管道在打压过程中的应变进行监测。在考虑材料非线性和几何大变形的前提下,利用有限元技术中的Newton-Raphson法和Arc-length法对爆破压力进行预测。对试验和模拟结果对比表明,Newton-Raphson法和Arc-length法都可以预测铝合金管道的爆破压力,所得爆破压力与实际爆破压力误差为9%,与Faupel公式误差(12.3%)相比,有限元方法预测结果更接近实际。     

管道拉伸应变极限确定方法

多数现行的管道设计方法都是以应力为基础的,但它不能完全有效解决管道设计的所有问题,特别是地面变形等位移载荷控制下的情形.从国内外管道设计标准和最新的研究进展出发,对处于极限状态的拉伸应变极限的标准进行了对比,并分析了管道拉应变极限的多种控制因素.同时,使用裂纹驱动力的理论,初步分析了拉应变极限估算方法,提出了基于应变的...     

基于应变的悬空管道性能分析

文中对悬空管道的性能进行了分析.通过力学与有限元的结合,将埋地管道的悬空段简化为大挠度梁,且考虑几何非线性,利用ANSYS建立管道在悬空状态下的大变形有限元模型.研究了跨距变化情况下应变分布情况及变化规律,并基于应变的管道设计准则,对某悬空管道进行安全性评估.结果表明:拉应变最大处出现在出土端管道上表面,跨中管道上表面...     

基于改进动力强度折减法的隧道地震破坏机理探讨

文章分析了影响隧道在地震作用下破坏的因素,研究了不同围岩级别、不同跨度、不同结构形式和不同埋深等条件下隧道结构在地震中的破坏机理,分别针对各个影响因素进行了对比分析;通过静动力转换边界将静力场施加到动力计算中作为初始应力条件,对动力强度折减法进行了改进,通过计算应用证明了其可行性;使用改进的动力强度折减法对深、浅埋隧道在地震作用下的破坏机理进行了计算分析。结果表明,不同埋深隧道在地震中的破坏过程不同,浅埋隧道是从隧道上方两侧开始破坏的,逐渐形成贯通到地面的破裂面;深埋隧道最先在4个边角的应力集中处出现塑性应变,顶部和底部的塑性应变较小,随后从两侧开始逐渐形成贯通的塑性应变区,直至破坏。     

穿越活动断层埋地管道的应变分析

文中系统回顾了穿越活动断层埋地管道研究的历程,并分析比较了各种方法的特点、适用范围与不足,通过采用Newmark-Hall法和Kennedy法对管道应变进行了计算,并分析了不同参数对管道应变的影响程度,考虑埋地管道安全性以及建设的经济性,建议埋地管道敷设时以50°～80°穿越断层、管道埋深控制在1 m以内,最后针对当前的研究现状,提出对今后穿越活动断层埋地管道研究的建议和看法。     

地震作用下跨断层油气管道安全性分析

跨越断层的地下管线在地震中受到非常大的威胁,其安全性将直接影响油气管道的安全运行以及地震应急工作的开展。研究了跨断层管线失效准则,构建了跨断层管道地震荷载下的有限元模型,对地震作用下跨断层油气管道的应变规律进行了研究;以薄壁管道开始起皱的压缩应变为容许压缩应变,对管道的安全性进行了判定;为地震作用下跨断层埋地油气管道的安全设计提供了依据。     

玻纤格栅铺设位置对沥青混合料低温抗裂性能的影响

为了评价铺设玻璃纤维格栅用于防治沥青路面反射裂缝的效果，文章以低温抗裂性能为评价指标进行小梁弯曲试验，研究玻纤格栅铺设位置对沥青混合料低温抗裂性能的影响。结果表明，铺设玻璃纤维格栅可以提高沥青混合料的低温抗裂性能，且铺设位置距表面1／3～1／2高度处效果最佳。     

海底管道施工方法研究

随着国内外海洋油气资源的不断开发和利用,海底管道项目越来越多,对管道施工方法选择和铺设技术要求也越来越高。施工方法的选择需要综合评价,需要从技术、经济、工期等因素综合考虑。主要阐述海底管道概况、海底管道施工方法、施工方法比较及实际应用。通过对海底管道不同施工方法的比较,给以后的海底管道施工工作提供更大的帮助。通过对中缅原油管道工程海底管道施工方法的比较,更加深了对海底管道施工方法的认识。