海流作用下海底管道膨胀弯测量误差分析

使用法兰测量仪测量海底管道膨胀弯尺寸时,测距钢丝受到重力、海流以及轴向拉力作用导致测量结果与实际尺寸存在一定的误差。使用有限元软件ABAQUS对不同长度的测距钢丝在特定海流流速、轴向拉力作用下产生的测量误差进行数值模拟,计算测距钢丝的竖向位移、水平位移、支座反力以及误差值,通过分析得出测量误差与测距钢丝长度、海流流速以及轴向拉力有关,根据测距钢丝的长度和海流流速合理调整轴向拉力可以减小测量误差,为海底管道膨胀弯测量提供借鉴。     

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。     

基于超声导波的管道结构特性识别

文中分析了基于导波频散检测频率优化选择及限制频率等问题,研究了检测参数选择问题。根据不同换能器荷载施加方式、管道实际情况等对导波激励影响,就管道中存在的轴向连续单损及非连续性损伤,提出一种基于优化波形字典的追踪方法,分解损伤信号,评估损伤类型、大小等。文中研究了管道存在的变形损伤类型,分析了新导波检测可行性,为后续管道检测提供参考。     

悬索跨越管道地震响应分析

悬索跨越管道在地震作用下易受破坏,其地震响应分析、抗震设计方法的研究己成为管道跨越工程设计中的重要课题。文中建立了ANSYS分析模型,运用大质量地震输入方式,以典型的地震波作用于悬索跨越管道,进行非线性动力时程分析,得到悬索跨越管道地震响应结果,分析了悬索跨越管道地震响应的规律和特点。结果表明：悬索跨越管道在地震作用下,弯管处受力最大,管跨中点位移最大,地震波轴向和竖向分量对结构响应更强烈。     

基于位移模态叠加法的压力管道腐蚀损伤检测

基于结构模态分析原理,针对压力管道中常见的大面积腐蚀缺陷,给出了一种新的无损检测方法--位移模态叠加法.位移模态叠加法以位移模态作为模态分析的基本参数,通过对模态信息进行叠加、识别和优化,实现对缺陷的准确定位.该方法综合考虑缺陷位置及敏感振型对参数识别的影响,有效提高了位移模态方法的损伤识别能力.采用有限元分析软件AN...     

内压对管道系统柔性分析的影响

针对在进行管道应力分析时忽略内压对管道系统柔性的影响,文中对承受内压的管道的轴向伸长进行了推导分析,并结合ASME B31规范说明内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响。结果表明:内压对管道轴向伸长的影响较大,对于壁厚一致的弯管,内压使弯管趋于张开;随着管径的增大和采用高强度钢,内压对弯管柔性系数和应力增大系数的影响增强。对于温度变化范围小的大直径、高强度管道(如长输管道),应考虑内压的影响。对于是否考虑内压对弯管柔性系数和应力增大系数的折减作用,应结合具体的操作工况确定。     

成品油管道穿越滑坡地段应力分析

成品油管道穿越山区滑坡地段时,受到滑坡推力的作用,易使管道产生过大变形而破坏。为探究此类管道安全问题并提出解决方案,使用应力分析软件CAESAR Ⅱ对某穿越滑坡地段的成品油管道进行应力及位移分析,得出其应力、位移分布,并分析纵向滑坡和横向滑坡对输油管道的影响。通过分析得出常规地段与滑坡地段的交界位置为输油管道的危险截面,且纵向滑坡对输油管道的应力及横向位移、纵向位移影响较大。     

大跨径刚构拱桥施工期参数识别与敏感性分析

文章为了研究刚构拱桥各参数对桥梁线形的影响,对桥梁施工过程中进行参数误差分析,保证桥梁在施工过程中满足变形和应力的要求。使用Midas Civil建立某大桥模型,选取容重、弹性模量、摩阻系数等参数为研究对象,研究其对主梁施工过程中位移的响应程度。研究结果表明：容重对梁体挠度的影响线性规律较强,而弹性模量与预应力管道摩阻系数对梁体挠度的影响线性规律较弱。     

用预测-校正法计算埋地热油管道停输时的轴向温降

在充分考虑影响热油管道轴向温降的各个因素的基础上,并考虑油品物性(密度、比热容、黏度)和总传热系数随温度变化而变化,建立了热油管道停输时轴向温降的数学模型,模型还适用于有进分油点的管道,并用预测-校正法求解数学模型,最后进行了实例计算.该方法已应用在新疆油田的几条热油管道轴向温降的计算中,计算结果令人满意.     

高温双层海底管道轴向力计算方法

海底管道的轴向力分析是海底管道设计研究工作的一项重要内容。基于剪滞理论,提出了一套高温状态下双层海底管道轴向力计算的新方法。此方法可以很好地得出双层海底管道的轴向力分布状态以及内管和外管的最大轴向力。分析得到:内管的轴向力呈均匀分布;外管中间的固定段部分所受的轴向力呈均匀分布,其他部分轴向力呈线性增加,在管道的两端,轴向力达到最大值。     

截止阀波纹管的结构参数对其应力影响分析

选取特定工况下截止阀波纹管建立有限元模型,在有限元结构分析基础上研究波纹管在相同压力载荷和轴向位移载荷下结构尺寸的变化对应力分布的影响规律。研究表明,波纹管在压力载荷和轴向位移载荷下,结构尺寸对应力分布影响较大,并且在不同工况下结构尺寸对波纹管应力分布影响不同,相同载荷下波纹管的不同位置应力分布不同。     

地铁施工对邻近桥梁桩基础内力影响分析

文章采用数值方法研究了城市盾构隧道施工对邻近桥梁单桩、两桩、四桩基础的应力与位移的影响,研究结果表明:(1)隧道施工使单桩近隧道侧轴向应力减小,远隧道侧轴向应力增大,其影响程度随桩与隧道水平距离的增大而减小;(2)隧道施工下穿两桩或四桩群桩基础后,桩身近隧道侧轴向应力增大而远隧道侧轴向应力减小;(3)隧道施工对群桩的影响远大于单桩,其中距隧道较远桩顶两侧应力差在隧道施工后显著增大,承台距隧道较近时远隧道桩上部混凝土可能承受拉应力作用;(4)桩竖向位移随桩与隧道距离增大而减小,若桩底位于隧道底面以下,则隧道施工后桩产生较小沉降值;(5)桩受隧道施工影响一般在桩顶水平位移最大处,桩与隧道较远时位移值随桩深线性减小,较近时呈非线性减小趋势,其中桩上部位移沿桩深减小较快,桩下部位移收敛到定值,桩顶位移在桩与隧道一定距离时最大。     

直埋热水管线中轴向波纹补偿器检查井的设置

为解决供热管道的二次应力问题,轴向波纹补偿器在工程中经常被用到。但有些用户希望在热水直埋管道上的轴向波纹补偿器设置检查井。文中通过对直埋轴向波纹补偿器的分析、探讨,及实际使用情况分析,对直埋轴向波纹补偿器是否需要设置检查井给出结论。     

加氢装置反应器安全阀管线的应力分析

加氢装置反应器工作温度较高,为保证其顶部安全阀管道在设计条件下具有足够的柔性,并防止管道因热胀冷缩、端点附加位移、管道支承设置不当等原因引起管道应力过大或管道破坏等现象,利用CAESARⅡ对加氢装置中的反应器顶安全阀管线进行应力分析。得出结论:改变管子的走向,增加π型弯,可以增加安全阀管线的柔性,减少热位移对管系影响,从而设计出合理的安全阀配管方案。     

埋地热油管道正向预热过程的计算与分析

埋地热油管道预热过程是一个不稳定传热过程,埋地热油管道启输过程的土壤温度场是一个沿管道横断面（径向和切向）与轴向的三维非稳态传热问题。通过分析埋地热油管道的几何特性,考虑了沿轴向预热介质温降对土壤温度变化的影响,对埋地热油管线正常运行和正向预热过程时的数学模型进行了适当的简化和处理,并且对正向预热时土壤蓄热量进行了计算,还利用数值计算的方法进行了求解,得到了油温在轴向和径向上的变化规律,在求解数学模型时,对某一断面处的土壤部分的温度场应用有限差分法求解。     

膨胀土桩基施工对紧邻管道受力变形的影响

针对我国膨胀土地区中桩基紧邻管道施工广泛存在的情况,文章以云南保山绕城高速胡家坡大桥为工程背景,建立桩基、土体和管道(石油、燃气)的整体三维数值模型,考虑上部结构自重和施工荷载,分析膨胀土桩基施工对邻近管道受力变形的影响。结果表明:桩基施工诱使管道发生竖向及水平变形,累计变形为0.9mm;管道水平应力及竖向应力均处于较低水平,桩基施工对管道受力影响较小,管道结构处于安全状态;桩顶轴向压力对邻近管道受力及变形的影响可以忽略不计。     

含轴向内表面裂纹管道极限载荷有限元计算

获得结构的极限承载能力,是结构极限分析的基本任务。利用三维弹塑性有限元技术,通过新的极限载荷确定方法一停机点法,对内压作用下含轴向内表面裂纹管道的极限载荷进行了系统的计算与分析。结果表明：无量纲极限内压（pB／pP）主要和裂纹深度与管道厚度比（A／T）、管道厚度与直径比（T／DO）有关,裂纹长度与管道直径比（L／DO）对其影响可以忽略。建立了含轴向内表面裂纹管道无量纲塑性极限内压数据库,可供缺陷管道安全评定时参考。     

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。     

环向集中力作用管道的变分法受力分析

轴向压入式管道连接是基于材料在过盈配合作用下产生弹塑性变形的基本原理实现相互连接或密封的技术。文中根据设计的管接头,建立其结构的力学模型。利用变分法原理计算管接头在受到环向集中力作用时管道的径向位移,并与弹性力学中薄壁圆筒受环向集中力时简化计算公式的计算数据进行比较。数据对比表明：利用Rayleigh－Ritz变分法计算圆筒模型的管道变形时,其数据经过校正后满足密封性能要求,具有工程实用性。     

深海油气夹层管稳态温度场分析

深海环境温度较低,高温含蜡原油会发生降温析蜡,导致堵塞管道,应增强管道的保温效果。夹层管复合结构具有较好承压能力和保温性能。文中利用FLUENT软件对层流及紊流流态下夹层管二维传热模型进行计算分析,得到2种工况下管道轴向及径向温度场,结合理论分析对数值模型进行验证,分析了原油入口流速、夹芯层厚度对管道温度场的影响。