冲沟塌陷区输气管道的安全评价方法研究

为了判断管道的通行方案是否可行,以非线性接触模型为基础,应用ANSYS有限元软件,建立了悬空管段的三维管土相互作用模型,通过分析得出了悬空长度与最大Von Mises应力和沉降量之间的映射关系,二者均随悬空长度的增大而增大。根据应力分析结果选取了管道依次达到许用应力和屈服强度时的悬空长度作为临界指标,建立了悬空管道的安全评价模型,并以工程实例对其进行说明。结果表明:即使暴雨导致冲沟塌陷,该悬空管道仍处于安全状态,管道横穿该冲沟的通行方案是可行的。预期研究结果也可以为地质灾害区油气长输管道的安全运营与防护提供一定的技术支持。     

含砂天然气管道弯管冲蚀磨损特性研究

当天然气管道中混有砂粒时，弯管易受冲蚀而使其壁厚减薄。为此，以国内某含砂气田输气首站内的工艺管道为例，采用Fluent软件对弯管的冲蚀磨损特性进行了数值模拟研究。结果表明：在正常输气工况下，弯管外拱的下部为其冲蚀磨损集中区，且最大局部减薄量为0.4 mm/a。另外，弯径比的增大会扩大弯管的冲蚀磨损集中区范围，同时使其最大冲蚀磨损速率减小；内径的增大不会改变弯管的冲蚀磨损集中区分布，但会造成其最大冲蚀磨损速率减小。研究结果可为后续进一步研究弯管的冲蚀磨损防护措施提供参考。