地面矩形堆载对埋地管道纵向位移的影响分析

地面堆载作用会引起地基土的不均匀沉降,为了保证油气长输管道的安全运行,有必要对地面堆载作用下埋地管道的纵向位移进行研究。针对Winkler地基梁模型的缺陷,采用考虑土体间相互剪切作用的Pasternak双参数地基模型,根据Boussinesq解,应用有限差分法建立了矩形堆载作用下埋地管道纵向位移的分析模型和计算方法。通过实例研究了堆载的大小、作用位置、管径、壁厚、埋深以及地基土性质对管道纵向位移的影响。结果表明:在这些影响因素中,堆载的大小和作用位置对埋地管道纵向位移的影响较显著,地面堆载对埋地管道的影响是不可忽视的。     

双点腐蚀缺陷对管道剩余寿命的影响

腐蚀是造成油气管道失效和破坏的主要原因之一。在腐蚀严重区域,由于同时存在单点腐蚀和双点腐蚀,管道面临着更大的失效和破坏风险。若仍按单点腐蚀预测该区域管道的剩余寿命,进行可靠性分析,会造成较大的分析误差。文中应用Monte Carlo法,分别计算单点腐蚀和双点腐蚀的失效概率。通过比较分析发现:由于双点腐蚀的相互作用,管道的失效概率明显增加,剩余强度和剩余寿命减小;随着双点腐蚀蚀坑间距的不断增加,其失效概率不断降低,最终趋于单点腐蚀失效概率。     

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。