CAESARⅡ管道应力分析理论

管道应力分析主要包括3方面内容：正确建立模型、真实地描述边界条件、正确地分析计算结果。所谓建立模型就是将所分析管系的力学模型按一定形式离散化，简化为程序所要求的数学模型，模型的真实与否是做好应力分析的前提条件。     

输气管道站场应力分析

为确保管道在安装、试压、运行条件下安全,管道项目均应进行应力分析,以满足管道设计强度和柔性要求。文中以某输气管道工程输气站场为例,通过边界条件的简化处理并考虑埋地段与土壤的真实效应,在CAESARⅡ中建立了输气管道站场应力分析模型进行应力校核、清管工况应力分析。在安装工况、试压工况、运行工况以及清管工况条件下,站场应力模型满足应力校核需求,分析方法和结果也可以做为类似分析的参考。     

催化氧化系统管道应力分析与优化设计

在催化氧化系统装置的配管设计中,管道受空间限制且介质操作温度较高,容易发生应力超限,导致安全事故.文中结合某石化厂VOCs尾气催化氧化处理改造工程,采用CAESARⅡ软件对该系统烟气管道进行应力分析,介绍了计算过程和注意事项.针对该管道系统存在的热应力超标问题,从设置膨胀节、降低管口力、调整支架力和位移方面进行优化改进...     

天然气站场管道应力分析

文中以西气东输二线库米什压气站为例,运用CAESARⅡ有限元分析软件对压气站管道进行静态分析及动态分析。其中,静态分析校核了管道模型在持续工况及膨胀工况下的节点应力,并计算出压缩机进出口管道在操作工况下的位移和约束力。由校核结果可知,管道系统应力均在许用范围内,最大应力节点为压缩机出口管线的放空阀处。动态分析求解了管道的前5阶固有频率,并针对固有频率较低的位置,提出了相应的措施,最终将管道的固有频率提高到11.277 Hz,使管道的振动控制在合理范围内。     

基于CAESAR Ⅱ的火炬总管应力分析

火炬系统是石油化工设计中确保安全、防止火灾爆炸危险的重要安全设施之一。火炬总管的配管设计对整个排放系统影响较大,为确保管道安全运行,对其进行应力分析,以满足管道设计强度和柔性要求。文中以某石化公司新建火炬系统项目为例,通过模型简化,在CAESAR II中建立应力分析模型。通过应力校核,得出满足应力需求、布置合理的配管设计方法。此类分析方法和结果也可以作为相似工程的参考。     

关于管道裂纹应力强度因子的计算

论述了管道裂纹（包括轴向裂纹和纵向表面半椭圆裂纹）在复杂应力条件下应力强度因子计算的权函数方法。分析和算例表明,该方法可准确、有效地计算管道裂纹在各种应力条件下的应力强度因子。     

CAESARⅡ软件在埋地循环水管道设计中的应用

埋地循环水管道回水温度较高时,为提高管道的安全性,需要进行应力分析。文中介绍了埋地管道土壤模拟的Peng理论,以及用CAESARⅡ软件建立埋地管道模型的方法,并利用CAESARⅡ软件对某工程的埋地循环水管道进行了应力分析,计算结果显示,该工程埋地循环水管道一次应力、二次应力均满足规范要求。对利用CAESARⅡ软件开展埋地循环水管道应力分析具有借鉴作用。     

CAESARⅡ软件在大口径厚壁钢管应力分析中的可靠性研究

输气管道(大口径厚壁钢管)设计的合理性直接关系到管道运营的安全性,而目前该类管道结构设计仅依赖于经验参数,所以管段的应力分析在管道设计中显得极其重要。以大口径厚壁钢管的简化模型为例,进行了管道应力的理论分析及计算;同时,采用CAESARⅡ软件建立相应的管道应力分析模型,得到管道应力分布情况。将2个应力分析结果作比较,发现理论计算值与软件模拟值的最大误差在标准允许范围内。因此,CAESARⅡ软件在大口径厚壁钢管中的应力分析是可靠的。     

动力管道的应力分析及管壁厚计算

对管子在承受内压及自重时产生的应力进行了分析,对热力管道的强度校核公式及管子壁厚公式的选用作了简单的探讨。     

高温大直径管道的应力影响分析

高温大直径薄壁管道由于受到径向膨胀的影响,管道易发生塑性变形、泄漏等管道破坏情况。小直径管道的常规应力计算,则对径向膨胀忽略不计。为了解决径向膨胀引起高温大直径管道塑性变形等问题,通过对催化烟气管道的应力模拟与分析,探讨在节点和补偿器建模因素影响下,高温大直径管道应力的变化。结果表明:对于高温大直径薄壁管道,当采用管壁节点时径向膨胀对管道应力的影响较大;当采用复杂补偿器模型时管道节点的位移和约束力改变较大。最后通过数据分析得出采用管壁节点约束可模拟管道径向膨胀和复杂补偿器模型可优化管道应力分析,为高温大直径管道的应力模拟提供参考。     

多压力体系气田单阀双管集输工艺可行性研究

气田在开采阶段易面临井间压力干扰问题,集输工艺改造方案普适性较差,没有形成通用的工艺流程。文中提出了集气阀组和集气管线的设计方案,通过自动切换集气阀组对气井来气进行压力分级,并采用双管输气,形成适用于多压力体系气田各阶段开发的单阀双管集输工艺。综合考虑了气田整体建设,能够满足新井接入或高低压井转换,增强了系统灵活性,避免了后期改建。最后结合具体案例,进行传统工艺和文中工艺的经济性比选。结果表明,文中工艺通过降低系统能耗提高了产量,提高了多压力气体的集输系统效率。     

集输管道效率监测及分析

为了更好地采用节能技术以不断降低管道能耗,提高管道效率,文中以集输管道为研究对象,根据集输管道效率计算模型,对11条输油管线进行了效率与能耗监测。监测结果表明:影响输油管道效率的主要因素是管道温降,其次为管道压降。对影响管道温降和压降的相关因素进行分析,提出了合理选择保温材料和保温结构、增加保温层厚度、添加减阻剂及采用管道内涂减阻技术等改进措施,对于集输管道的节能降耗具有借鉴意义。     

油气集输管道腐蚀速率预测研究

腐蚀速率的精确预测对于油气集输管道的安全运行具有重要意义。鉴于神经网络算法陷入局部最小值、收敛速度慢和引起振荡效应等问题,同时考虑自适应遗传算法在广泛的空间搜索和向最优解的方向尽快收敛于最优目标的特点,构建了优化的混合算法神经网络模型。利用该模型对多种因素影响下的油气集输管道的腐蚀速度进行了预测研究。实际应用表明：该模型大大提高了网络的学习效率和预测评判的精度,可以作为油气集输管道腐蚀速率预测的良好工具。     

海底管道单项高风险因素分析

为了准确掌握海底管道在运行阶段面临的各种单项高风险因素,通过采用相应模型计算和OLGA模拟等方法,以某管道为例,得到了对管道安全影响较大的单项高风险因素为海底管道埋深、海床变化、析蜡可能性、水合物堵塞可能性、结垢、沥青质沉积、抛锚与拖网干扰等、腐蚀、悬跨影响等。文中给出了相应的风险减缓措施,为解决生产实践中海底管道存在的安全隐患提供了依据,预防海底管道事故的发生。     

湿气管道内腐蚀直接评价方法

湿气管道内腐蚀直接评价方法(WG-ICDA)是独立的内腐蚀评价方法,不依赖智能检测器、水压试验和在线检测。在美国腐蚀工程师协会2010年颁布的"湿性天然气管道内腐蚀直接评价"标准的基础上,阐述了该方法的4个步骤,对影响WG-ICDA的关键因素进行定性分析。建议加强湿气管道内腐蚀直接评价方法的工程实际应用,有利于补充内检测方法,完善管道完整性管理,提高湿气管道内腐蚀的预防和维修水平。     

大牛地气田输气管道内积液分析

为了明确大牛地气田输气管线内是否存在积液,从管道高程、末端分离器排液和管线压降变化三方面进行论证分析。分析表明:液体易于在西1线和中1线内积存,不易在东1线内积存,但末端分离器在清管后没有排过液,且TGNET模拟的理论压降和实际压降差别不大,即西1线、中1线和东1线目前不存在积液;塔榆管线高程整体呈下坡走势,塔榆末站分离器2014年1月—8月没有排过液,且TGNET模拟的理论压降和实际压降差别不大,即塔榆管线存在积液的可能性很小;大杭管线高程平缓,且末端分离器2014年1月—8月没有排过液,不同输气量下TGNET模拟的理论压降与实际压降差别不大,即大杭管线存在积液的可能性很小。     

一种天然气集输管网井组划分的新方法

在天然气集输管网布局优化过程中，由于井式和集气站最大处理量的限制，可能导致集气站建造数量增加，从而造成管网系统的经济性差。综合考虑管道与集气站建造费用的关系，建立了井组划分的模型，并提出了相应的计算方法。结果表明，能够较好地解决上述问题。     

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...