海底原油管道的施工实践

介绍了册子-镇海海底原油管道的特点,海底管道不同部分的施工方法,主要包括近岸段管线的岸拖施工、离岸段管线的铺管施工和水平口对接等.另外,在各个施工环节,海底管道与陆上管道相比有许多不同点,对此作了介绍并指出应特别关注的问题,其施工方法和成功经验可为其他海底管道工程提供借鉴.     

基于CAESAR Ⅱ的往复压缩机管道振动分析

为提高往复压缩机管道系统的安全性、稳定性,从设计阶段对往复压缩机管道系统的防振设计方法进行研究,利用基于有限元方法的管道应力分析软件CAESARⅡ,对往复压缩机管道系统模型的固有频率进行了分析,提出管道系统优化设计方案。将分析方法应用于实际项目,对工程中往复压缩机管道系统进行建模和求解,解决实际工程中管道系统振动问题,同时证明分析方法的合理性。     

基于APDL语言的定向钻管道回拖力学性能仿真分析

简述了APDL语言的参数化特点,介绍了ANSYS在定向钻仿真中的优势:计算机仿真可以克服场地、经费不足、参数繁多、时间跨度等方面的困难.采用ANSYS并结合APDL语言对定向钻的管道回拖过程进行仿真,对回拖管道的应力和变形以及回拖力进行了分析,得出了管道应力沿中性轴径向对称分布,且距离中性轴越远值越大的规律.给出了不同穿越曲率半径下管道力学性能的变化规律:随着穿越半径的增大,回拖力逐渐变大,接触压力逐渐变小,并且二者变化规律可用高阶多项式描述.     

卷管铺设有限元模拟及管道力学响应分析

文中基于壳单元建立了管道的上卷和校直有限元模型,模拟了管道在卷管铺设过程中的弯曲和反弯曲变形,计算了卷管铺设过程中管道的弯曲曲率、塑性应变及椭圆率等参数的力学响应,并且分析了铺设张力对管道残余椭圆率的影响。研究表明,卷管铺设过程会使管道产生较大的累计塑性应变和残余椭圆率,而铺设张力又加剧了管道的椭圆化程度。     

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.     

城镇淤积内河截污管道施工技术研究与应用

文章为解决城镇淤积内河截污干管工程安装实施过程中的问题,针对河床内管道施工进行技术攻关,通过采用一种PE管热熔焊接温度控制装置,确保了PE管的焊接质量;结合无人船对河床底进行全方位量测,及时采集分析数据,有针对性地指导管道围堰及沟槽施工。同时,采用有限元数值模拟软件(ABAQUS)进行位移分析,有效模拟验证了管道安装后偏移情况。     

钢管拱桥施工力学特性建模与分析

文章以当前我国钢管拱桥的建设施工为研究背景,介绍了钢管拱桥应用情况及发展现状,分析了国内已建的比较典型的钢管拱桥工程参数,搭建了钢管拱桥有限元模型,指出了有限元软件应用过程中应注意的问题,并对所搭建的钢管拱桥模型分别进行了有限元静力学和动力学方面的特性分析,具有一定的工程实用意义。     

基于西气东输二线X80在役管道凹陷对称模型回弹分析

文中利用仿真分析软件对管体凹陷在开挖过程中的回弹进行有限元分析,分析完全模拟管道变形、加压、泄压后开挖的整体过程,并与实际检测开挖情况进行了对比。为了提升计算效率和计算精度,采用了对称模型进行计算,分析了西气东输二线在役X80管道内检测凹陷深度与管道开挖验证凹陷深度的关系。     

带体积型缺陷压力管道极限载荷的有限元分析

管道在使用过程中会出现各种缺陷,主要以腐蚀造成的体积型缺陷为主。采用有限元弹塑性分析方法,基于Von—Mise屈服准则,对含体积型缺陷的压力管道进行非线性分析,研究腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对压力管道极限载荷的影响。与含腐蚀缺陷管道的水压试验结果及ASME B31G计算的结果进行对比,证明有限元方法在分析腐蚀缺陷管道的可行性。     

增大管道跨度方法的研究

在管道设计过程中,经常遇到管道跨距无法满足跨度要求,需要通过管道自身的加强来增加管道跨距的情况。文中根据决定管道跨度的强度条件和刚度条件计算公式,简要分析了影响管道跨度的因素。在此基础上,对工程中常用的3种增大管道跨度的方法(加大管径、壁厚,加强板,拱形管)做了简要的分析,并对3种方法的优缺点做了比较。最后,通过工程实例的计算分析,验证了整个选择过程,为解决工程实际问题提供了思路。     

天然气管道穿越地震断裂带强度验算和抗震分析

结合输气管道穿越地震断裂带的工程实例,采用有限元的方法对穿越地震断裂带的管道进行强度验算和抗震分析。通过对地震断裂带附近发生大变形的管道采用壳单元进行模拟建模,并且针对不同的管道壁厚和断裂带参数,对X70材质、直径711 mm的直缝埋弧焊钢管进行分析计算,确定穿越断裂带的管道参数,并且确保管道工程的安全。     

定向钻导向孔对接技术

定向钻导向孔对接技术可解决导向孔钻进控向难题。其方法是出土点、入土点钻机分别钻进一定距离后,在导向孔水平段进行钻头对接,对接过程中产生的偏差由主钻机（出土点钻机）进行调整消除。对接后,辅钻机后退,主钻机沿辅钻机的导向孔钻进,最终主钻机的钻杆到达入土点,完成导向孔钻进。该技术有效克服了常规导向孔钻进的控向难题。川气东送天然气管道水阳江定向钻穿越应用了定向钻导向孔对接技术,成功完成了穿越施工。     

基于有限元法的天然气管道隧道清管冲击分析

川气东送管线隧道段众多,过大的冲击载荷将会破坏隧道固定墩的固定作用。为了研究清管器在隧道段中对管道的冲击和其运动规律,结合流体动力学理论,采用ABAQUS有限元分析软件建立了清管器在管道中的冲击模型,模拟分析了清管作业过程中清管器速度与管道输送压力对管道应力与加速度等参数的影响及变化规律。分析结果表明：管道输送压力对管道应力的影响最大,清管器速度、清管器种类对隧道段管道的应力也有影响。     

管道机械接头密封性能的有限元分析

设计了管道机械接头,利用管接头件的弹塑性变形进行管道间的连接。分析了管接头的密封原理及影响其连接密封性能的主要因素,并以2″管道机械接头为例,通过建立有限元模型,运用有限元方法,对管接头的抗内压过程进行了数值模拟。有限元模拟得出该管接头承受的极限内压值为18MPa,大于其15 MPa的设计工作内压值,结果显示该管接头的设计工作内压值较其模拟的极限内压值更趋保守,表明该管道接头能够实现管道间的牢固连接,密封性能可靠。     

基于ANSYS有限元分析的海底管道变形数值模拟

某海底管道由于拖锚损伤导致局部失效变形。文中基于变形管道的偏移量、着力点破坏程度、塑性变形区域等信息,通过ANSYS有限元分析软件对管道在锚拉力作用下的变形过程进行数值模拟,计算变形管道所受的最大拉力和弯曲角度等参数,并验证整个变形过程。结果表明,该海底管道在至少2 657 k N的外力作用下牵引拉伸导致变形失效。     

双层海底管道起吊分析方法研究

在海底管道安装或维修过程中,有时需要对已铺设的管道进行起吊作业,管道起吊分析是这一作业的关键过程.针对结构较复杂的双层管,为了确定合理的双层管起吊分析方法,指导海上起吊作业,文中使用有限元分析软件SUSPEND和OFFPIPE,并采用双层管和等效单层管两种模型对管道起吊分析方法进行了研究和比较.结果表明:采用SUSPEND软件进行起吊过程分析时,等效单层管模型计算结果更准确,并与OFFPIPE软件计算结果相吻合；采用OFFPIPE软件进行管道起吊分析时,等效单层管模型和双层管模型计算结果一致,均可用于双层管起吊过程分析.     

锦州-郑州成品油管道工程六股河定向钻穿越技术研究

定向钻穿越技术日趋成熟,但是复杂卵石层长距离穿越夯套管仍然是国内工程建设的难点,与其配套的钻杆中心定位、管道与光缆同孔回拖和对穿等关键技术仍需要研究。这些技术在锦州-郑州成品油管道工程六股河穿越实践中得到成功验证,节省工程投资450万元,工期提前2个月。文中从定向钻施工工艺角度对上述关键技术进行论述分析,为管道长距离穿越卵石层设计和施工提供借鉴。     

压力管道的工况分析及其对材料性能的要求

针对压力管道在安装和使用中具有复杂性和特殊性的特点,对压力管道可能遇到的不同的工况条件进行了详细的分析,并据此提出了压力管道对所选用材料性能的一些特殊要求.结合典型压力管道的选材分析,分别以高温管道和低温管道为例,说明为保证装置的安全、稳定、可靠和长周期运行,压力管道在选材时需考虑的因素.同时,指出在选材时必须坚持的原则,具有一定的实际工程意义.     

基于VC、ANSYS和Access的含缺陷管道安全评定系统

含缺陷管道安全评定技术研究是油气管道施工与生产管理中的一个重要内容。系统分析了油气管道主要力学条件并综合考虑管道表面体积型缺陷等影响因素,利用ANSYS有限元分析软件的二次开发功能,运用VS2005、Access、ANSYS及其APDL语言,开发了含缺陷管道安全评定系统。该系统实现了数据库管理,含任意形貌的外缺陷、内缺陷和凹痕缺陷管道的参数化建模,非线性有限元分析以及安全评定,能够对多条管线全部缺陷的单一分析、组合分析进行全自动批量处理和控制,能够用于在役管线安全评定分析,为含缺陷管线的分析研究提供了有力工具。     

铝合金电力管道爆破试验研究

运用试验结合数值模拟的方法研究了铝合金管道的极限承载能力。对铝合金电力管道进行爆破试验,采用动态应变分析系统对电力管道在打压过程中的应变进行监测。在考虑材料非线性和几何大变形的前提下,利用有限元技术中的Newton-Raphson法和Arc-length法对爆破压力进行预测。对试验和模拟结果对比表明,Newton-Raphson法和Arc-length法都可以预测铝合金管道的爆破压力,所得爆破压力与实际爆破压力误差为9%,与Faupel公式误差(12.3%)相比,有限元方法预测结果更接近实际。