河流穿越管段最大允许悬空段长度计算

为找出水流速度和管道规格对河流穿越管道最大允许悬空长度的影响情况,在河流穿越段管道产生卡门涡流现象的基础上,推导了穿越管道失稳的最大允许悬空长度计算公式,通过实例计算验证了公式的正确性,计算了不同水流速度下穿越管道失稳的最大允许悬空长度,得到了管道最大允许悬空长度随水流速度、管径、壁厚的变化情况,为汛期输气管道的防洪减灾提供了数据支持。     

基于应变的塌陷区X70钢输气管道悬空失效分析

将埋地管道的悬空段简化为大挠度梁,考虑管梁的几何非线性,悬空段外土壤的纵向抗力非线性以及管道的内压和温差作用,并基于悬空段内外输气管道内力和变形的连续性条件,求解了悬空段内任意位置处的X70钢输气管道应变值。引入基于应变的管道设计准则,对某塌陷区悬空输气管道进行了失效分析。结果表明:输气管道拉应变最大值出现在管道穿越采空区的中央部位,并且向两侧逐渐减小。当悬空段长度小于等于40 m时,X70钢输气管道最大拉应变小于容许应变;当悬空段长度为50 m时,壁厚为17.5 mm、14.6 mm的输气管道最大拉应变超过容许应变,输气管道失效。     

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。     

错边对压力管道焊接接头应力集中影响的研究

采用有限元软件ANSYS9.0,针对压力管道焊接接头出现的不同位置、不同尺寸条件下的错边缺陷,研究它们对焊接接头应力集中程度的影响,为压力管道的安全评定提供可靠的力学依据。计算结果表明:压力管道焊接接头的应力集中不仅随着错边量的增大而增加,并且同尺寸的错边引起的应力集中,纵缝较环缝更明显。此外,还探讨了降低接头处焊缝金属的坡度,减小此处应力集中的可行性。     

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...     

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...     

影响含有凹痕管道运行寿命的因素研究

国外管道设计标准普遍采用凹痕深度对管道凹痕是否需要修复进行评估,但是,很多满足标准中凹痕深度要求的凹痕仍会发生失效。因此,国外许多研究机构对含有凹痕的管道进行了大量的试验研究。通过比较现场和试验数据,并使用计算软件对管道的压力进行分析,试图从各个方面找出影响含有凹痕的管道运行寿命的因素。文中对此进行了总结,介绍了凹痕长度、凹痕深度、凹痕肩部坡度、凹痕尖度、管道几何形状、管道材料、运行压力、焊缝、壁厚变薄对管道上凹痕疲劳行为的影响。最后得出了结论．并提出建议。     

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。     

管道腐蚀缺陷的有限元分析

为了研究腐蚀缺陷对管道的影响,通过ANSYS建立了不同尺寸的腐蚀缺陷,验证了模型的准确性,并研究了不同缺陷深度、长度、宽度对管道的Von mises应力影响,进而分析了缺陷深度和缺陷长度对于管道承载极限的影响。结果表明,管道的Von mises应力受缺陷深度和长度影响较大,缺陷宽度到达一定值时,对管道Von mises应力几乎无影响;缺陷深度的增大,大幅度降低了管道承载极限,对于缺陷长度较大的管道,影响更明显。     

含缺陷管道悬空状态下的有限元建模

地质灾害情况下,管道容易产生大变形和失效,造成重大事故,因此,研究地质灾害中管道的建模与应力计算,具有重要的工程意义.通过力学与有限元的结合,利用ANSYS工程软件建立管道在悬空状态下的大变形有限元模型.为考虑土壤地基的影响,采用弹簧来模拟地基对管道的反作用.根据材料力学计算分析,得出比较合适的弹簧间距,并验证了该模型的合理性.对于含缺陷的管道,运用子模型技术进行处理.建模完成后,用一组具体的管道参数进行实例分析,利用ANSYS后处理命令计算管道上的最大应力及其应力分布.     

腐蚀管道剩余寿命预测方法

基于可靠性理论,提出了一种预测管道腐蚀剩余寿命的新方法,即管道腐蚀可靠性寿命预测方法。该方法包括建立腐蚀管道的失效状态函数、腐蚀速率等变量的概率分布模型、管道失效概率和可靠度随时间的变化规律;然后根据管道所处地区级别和风险等级给定目标可靠度,确定管道的腐蚀剩余寿命。运用此方法预测了新疆采油一厂红浅注汽管道的腐蚀剩余寿命,为该管道腐蚀检测周期的确定提供了科学依据。     

燃气管道腐蚀缺陷应力分析

为了研究腐蚀缺陷影响下燃气管道运行的应力集中现象,防止管道应力过大而失效,采用有限元方法分析了不同腐蚀深度和腐蚀直径下,管道的应力分布状况.结果表明:在腐蚀深度一定时,腐蚀直径增大应力集中现象逐渐减弱,呈反比趋势;当腐蚀直径一定时,腐蚀深度对管道应力影响较大,是导致管道失效的主要因素.管道防护可通过在缺陷周围焊上补强圈...     

管道完整性维护费用的效用函数优化方法

通过对管道完整性维修费用和收益的分析,提出了用效用函数来优化管道的完整性维修费用,给出了详细的求解方法。此方法建立在管道失效概率基础上,通过建立统一的损失度量标准来衡量直接经济损失、人身伤亡和环境破坏的影响,从而决定最优的维护费用。     

基于全尺寸试验的X80管道腐蚀缺陷评价方法验证分析

文中在调研含腐蚀缺陷X80管道全尺寸压力爆破试验数据基础上,对ASME B31G-2012、ASME B31G-1991、PCORRC、LPC-1、SHELL 92评价方法的失效压力评价结果进行验证,并用线性回归分析方法对比分析了各评价方法用于X80管道腐蚀缺陷评价的准确性和可靠性。对比分析结果表明:管道腐蚀缺陷深度或长度较大时,各评价方法的预测失效压力差异更明显,其中流动应力、腐蚀面积参数、鼓胀因子等因素共同影响了评价结果的保守性;LPC-1方法预测的准确性最高,SHELL 92方法最保守。     

油气管道腐蚀失效关键因素分析

对腐蚀管道进行可靠性评估时,影响管道腐蚀速率的不确定性因素较多.为了得到影响管道失效的关键因素,采用蒙特卡罗方法模拟腐蚀尺寸和管道特性的不确定性因素影响下油气管道的失效概率,得到管道随时间变化的失效曲线.利用Matlab模拟随机参数影响下管道的腐蚀发展过程,结果表明腐蚀深度和径向腐蚀速率变异系数是影响管道可靠性的关键因...     

兰成渝成品油管道滑坡地质灾害失效概率预测模型

分析了兰成渝成品油管道受地质影响的形式和原因以及灾害发生的严重后果,突出了对地质灾害危险地段进行检测和安全评价的重要性.通过对管道滑坡地质灾害失效影响因素(如坡度、土壤稳定性和滑坡的卫星监控等)的分析,建立了管道滑坡地质灾害失效概率预测模型,最后将该失效概率模型运用于兰成渝管道1#滑坡体稳定性分析得结果进行对比分析,以验证模型的正确性,进而建立一种长输管道滑坡地质灾害风险评价模型.     

基于TGNET的天然气并行管道数值模拟分析

为了研究并行管道发生截断事故时管道的位置、长度和连续性对最大输量的影响以及管道截断时管道末端流量和压力的变化规律,结合流体力学理论,以TGNET软件为基础,建立了带有跨接管的并行管道数学模型。利用该模型,模拟了稳态下管道截断的位置、长度和连续性对最大输量影响;并在此基础上模拟了瞬态下管道截断时的管道末端流量和压力的变化规律。研究表明:截断管道的位置和连续性对最大输量影响非常小;截断管道长度的增加使得最大输量逐渐降低,但降低幅度逐渐减小;并行管道某处截断时,管道末端瞬时流量呈指数形式降低,瞬时压力呈线性形式降低。     

海底管道悬空原因分析及防护方案对比

文中分析了海底管道悬空的原因,对仿生水草、阻流板、挠性软管等防护方案原理进行了简述。介绍了防护方案的治理效果并分析了其失效的原因,将防护方案优缺点和存在问题汇总成表,并提出了改进建议。对比结果表明:单一的防护方案具有局限性,不能适应复杂的海底环境,应采用多种防护方案组合方式。     

基于有限元法的海底管道轴向移动研究

针对裸置于海床上的单层非保温海管,通过有限元法,研究海管在多个加热/冷却循环过程中的轴向移动问题,并分析不同参数对管道轴向移动的影响。结果显示:管道壁厚、内压对管道轴向位移影响较小,管道长度、土体摩擦系数对管道轴向移动影响较大;当参数的变化使部分管段形成虚拟锚固区或管土之间摩擦力增大时,管道轴向位移将会减小。     

芳烃厂重整装置压力管道安全评估

以重整车间历年来压力管道无损检测的典型焊缝缺陷为例，探讨压力管道失效模式，失效原因以及缺陷处理原则，对压力容器、压力管产管理技术人员有一定的参考价值。