基于ANSYS的浅海天然气立管模态分析

为了避免立管发生涡激共振,识别影响立管固有振动频率的因素,保障管道安全稳定运行,利用ANSYS有限元分析软件建立有限元模型,对天然气立管进行模态分析,并分析了立管高度、风速、管径和管道两端约束方式4种影响因素对天然气立管固有频率的影响规律。得到了如下结论：随着立管高度的增加,立管的固有频率减小;风载荷大小对立管的固有频率没有影响;随着管径增大,立管的固有频率也增大;立管的两端要尽可能使用全约束条件。     

双层管道锚固件有限元分析及校核

对于有保温要求的油气输送管道通常采用双层管型式,内外管之间设置锚固件进行连接,预防泄漏扩散的同时更有利于内外管之间的载荷传递。针对某16英寸油砂项目双层保温管道,通过结构设计、有限元设计,建立锚固件、内管、外管和保温套管的有限元模型,通过有限元分析,分别计算水压试验工况、操作工况、停产工况和事故工况下的锚固件最大应力值。计算结果显示,4种工况下的锚固件最大应力值均小于ASME规范规定的许用应力值,满足规范和应用要求。     

延迟焦化挥发线的一种新方案

为解决延迟焦化装置大型化带来的挥发线布置难题,提出了延迟焦化挥发线的一种新的布置方案。该方案在挥发线立管下部设置水平π形弯来吸收垂直方向的热膨胀,解决了焦炭塔高度增加带来的挥发线二次应力过高和焦炭塔管嘴受力过大的问题。新方案与另一种在挥发线立管中部设置垂直π形弯的常用方案做比较,通过管道应力分析通用程序Caesar II计算结果证实,新的管道布置方案在管道二次应力水平、焦炭塔管嘴受力和管系稳定性方面明显优于另一种常用方案。     

加氢精制反应器出口管道的优化设计

为了在某加氢精制装置改造项目中,对其要更换的反应器(利旧设备管口方位不可调)进行布置,提高其安全性,应用CAESAR Ⅱ软件,对其进行建模和分析,调整反应器出口管道的安装形式,对比应力、管嘴受力等分析报告,得出结论:在满足工艺要求的前提下,为了减少管道压力降并节约管道材料,反应器出口管道应尽量短,减少拐弯,并应避免出现袋形,通过对比应力计算报告,当结果相差不大时,应优先选择安装方式简单、压力降小、节省材料的安装方式。     

浅谈沉管隧道起浮与抗浮设计

沉管隧道结构设计与普通隧道的结构设计不同,沉管隧道管段不仅要满足结构受力要求,也要满足起浮及浮运期间的干舷高度,以及运营期间的抗浮安全系数要求.文章根据影响管段干舷及抗浮的主要因素,浅谈沉管管段起浮与抗浮设计,为以后沉管隧道管段设计提供参考.     

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...     

海洋立管系统腐蚀挂片支架断裂失效分析

通过对海洋立管系统进行腐蚀因素分析、流型计算、理化分析,得出腐蚀挂片支架发生断裂原因.基于生成严重段塞流的判定准则,确定立管系统的流体流型,同时进行了流体腐蚀分析、宏观形貌分析、化学成分分析、金相分析.结果表明:该立管系统存在严重段塞流,流体介质中Cl-对腐蚀起到促进作用,但主要腐蚀原因是严重段塞流的周期性波动对生产设...     

山区输气管道应力降低方法研究

长输管道途经山区地段,由于管道落差较大,管道受集中应力影响,易发生失效破坏。采用阶梯型的敷管方式,可有效降低管道的应力值。使用CAESAR II软件对山区某低支架敷设的输气管道进行应力分析,得出采用阶梯型敷设的管道平均应力较沿斜坡直接敷设的管道低,且随阶数增多,平均应力有所降低,有效验证了阶梯型的敷管方式使山区大落差管道安全性增高。     

基于ANSYS二次开发的海洋立管提吊强度分析

海洋立管形式复杂多样,建立通用的有限元模型比较困难.安装过程中,必须考虑海洋立管提吊的强度.基于ANSYS二次开发语言UIDL和APDL,开发了海洋立管提吊的专用模块.采用UIDL开发界面,应用APDL语言编写命令流,实现了多种复杂形式的立管提吊分析模型建立及强度计算功能,解决了计算过程中刚度矩阵奇异性问题.工程实例计...     

国产X52C连续管线管性能及其应用

为了促进国产连续管线管在油田的推广应用,对国产X52C连续管线管的管材性能和应用优势进行了分析.结果表明：管材各项性能指标满足并优于API Spec 5LCP《连续管线管》标准要求,且具有良好的耐蚀性.国产X52C连续管线管作为集输管线管在青海油田涩北气田得到了成功应用,与常规20#无缝钢管相比,作业时间缩减了75％,并降低了施工费用,提高了管线运行的可靠性.连续管线管具有良好的技术和经济优势,将在陆地及海洋集输管线上得到广泛应用.     

波纹管膨胀节应力腐蚀裂纹倾向控制

文中着重分析了近年来京津地区供热管系波纹管膨胀节产生破坏的主要原因,即应力腐蚀裂纹.针对这种情况进行分析研究,从波纹膨胀节的结构设计、施工制造以及材质选用等方面来解决应力腐蚀问题,保证了供热管系的稳定运行.     

基于ABAQUS的SCR立管的动力分析

文中对SCR立管的模型与分析方法进行了总结,推导了悬链线的方程,并对SCR立管静态与动态进行了ABAQUS有限元分析,选择的计算方法为子空间迭代法,分析了立管各阶振动模态与频率。另外,还分析了立管微元的受力情况,并研究了不同顶部张紧力增大时的固有频率,发现固有频率有所增大。     

低温热水地板辐射采暖系统水力平衡分析

分析了地暖系统中重力循环作用压力对共用立管的影响,运用基尔霍夫定律分析了地暖系统中下分异程式双管系统和下分同程式双管系统的水力平衡状况,得出了在没有平衡调节装置的情况下,下分异程式双管系统更适用于地暖系统的结论,通过计算确定了地暖系统共用立管水力平衡的影响因素和平均比摩阻的范围.     

中承式拱桥施工监控技术分析

为了解某中承式拱桥在施工过程中线形、内力及索力是否满足设计及规范要求,采用MIDAS/Civil软件进行施工过程仿真分析,并对上部结构位移、内力和索力进行监测。通过分析施工过程中不同阶段的应力及线形数据可知,在整个施工过程中,拱肋及梁体实测变形及应力值满足设计及规范要求;吊杆各阶段实测值结果与设计值偏差基本在±5%以内,满足设计及规范要求。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的某连续刚构桥纵向钢束设计优化研究

传统的连续刚构桥纵向预应力设计需要根据行业标准及规范进行反复计算分析。为了更好地实现多目标同时优化,达到提高工作效率的目的,文章基于改进的NSGA-Ⅱ算法,结合Midas Civil有限元分析模型,对连续刚构桥纵向预应力钢束进行优化研究。结果表明:采用改进的NSGA-Ⅱ优化算法,在满足连续刚构桥承载能力的前提下,钢束用量减少了11.1%;优化后截面平均正应力与初始设计变化规律基本一致,其压应力数值相较于初始设计模型总体降低,且截面下缘仍有较大的压应力储备值。     

基于Q系统的地下洞库中台阶最佳开挖高度研究

为了确定基于Q系统的洞库中台阶最佳开挖高度,文章依托锦州大型地下储油洞库工程,首先根据现场的Q值、RMR值和BQ值统计资料,比较了Q值法与其它围岩分级方法,建立了Q值与RMR值、BQ值的数学函数关系。然后采用数值模拟和现场监测方法,分析不同围岩条件下不同台阶高度对洞室变形和应力的影响及其最大值分布区域。研究结果表明,中台阶开挖高度相同时,随着Q值的减小,竖向位移和水平位移值越来越大;同一Q值范围条件下,中台阶的开挖高度对竖向位移和水平位移的影响较小,不起主导作用;不同Q值范围下中台阶开挖高度不同,对最大水平应力及竖向应力的最大值及其发生的位置影响显著。最后根据最大应力值及其位置提出了中台阶合理高度范围。     

基于SAGE Profile的管卡修复后海底管道应力分析

对于损伤海底管道,为了校核其修复后的管道应力,确保处于安全范围,文中提出了一种利用SAGE Profile软件分析安装管卡后的管道应力方法,通过建模计算得到管道的沉降和等效应力,并利用《海底管道系统规范》中的许用应力设计校核法进行应力校核,结果表明,管道的沉降位移为114 mm,最大等效应力为142.41 MPa,最大等效应力小于安全工作应力,管道应力状态满足规范要求。     

天然气输送用双抗型钢管的焊接工艺试验研究

为了研究影响双抗型钢管的抗氢诱导裂纹和抗硫化物应力腐蚀开裂的产生因素,对某双抗型钢管采用双V型坡口形式,通过不同线能量下手工电弧焊工艺施焊后,对焊接接头的力学性能、焊接裂纹性能、最高硬度、金相组织进行试验分析.采用美国腐蚀工程师协会的试验方法进行试验,发现钢管焊缝试样的硫化氢应力腐蚀裂纹大多沿着粒状贝氏体晶界和焊缝组织...     

严寒地区油库压力管道选材研究

根据工业管道安全技术监察规程,严寒地区油库压力管道设计温度低于-20℃,超出了20号碳素钢管的使用温度下限,按照压力管道设计规范中关于低温低应力工况的定义,进行管道应力计算。分析表明：油库压力管道的设计压力低于0.7 MPa时,油库管道正常操作的轴向拉应力低于材料标准规定的20号钢管的最小抗拉强度值的10%,管道操作工况处于低温低应力工况,管道材料可以使用20号钢。     

制氢转化炉下猪尾管断裂失效分析及解决方案

利用有限元软件ANSYS模拟分析制氢炉上、下猪尾管在操作工况下由内压和高温分别引起的变形及其应力分布,确定下猪尾管危险截面,找到导致其断裂的主要因素,并以此为依据对制氢炉炉尾管进行改进,让上猪尾管承担一定的应力.最后,对改进后的制氢炉结构进行设计强度校核,以确保制氢炉长周期安全运行.