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。     

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。     

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。     

基于CAESARⅡ的集油管道跨越段应力分析

集油管道跨越段需要考虑的载荷与一般线路段相比较复杂,主要是增加了因风载、雪载、检修活载等引起的位移载荷,以及考虑地震的影响。在姬十联外输管道千井沟跨越段应用了CAESARⅡ软件,分别开展了水压试验应力、持续应力、热胀应力、固定推力支墩约束受力及位移分析及核算,并以ASME B31.3-2012、ASME B31.4-2010作为计算结果的判定依据,实践表明该软件计算结果合理。     

长距离埋地输油管道完整性检测与分析

某石化公司炼油厂3条在用长距离埋地原油管道,投运时间长,运行期间多次出现泄漏,严重影响炼油厂的安全平稳运行。因此,采用环境腐蚀性调查、开挖检测、管道漏磁检测等手段,对3条管线进行完整性检测,根据检测数据对管线进行应力分析及剩余寿命评估,最终提出整改措施,效果良好。     

埋地输油管道开挖修复施工方案分析

建立了埋地输油管道开挖修复时开挖，直接重埋和支平后重埋工况下的力学模型，其中，输油站，增压站，阀室和固定墩处的管道认为是完全嵌固，土壤对管道的作用力有挤压力和摩擦力两种，土壤对管道的挤压力简化为弹性支撑。分析了三种工况下管道无支具和有支具情况下的应力和下沉，通过对比分析得出，埋地管道开挖修复时，支具处，挖开和起末点和下沉最大处易破坏；直接重埋为最危险工况，而支平后管埋为最安全工况；为增加一次挖开长度，尽量使用支撑，这样也可以减小管道下沉挠度。     

埋地输油管道腐蚀缺陷分析及修复工艺

以东北输油管道为例,分析了埋地输油管线腐蚀特点及原因,认为管道的腐蚀主要是由于防腐层老化、剥离,导致出现阴极保护死区,该部位在土壤中氧浓差及细菌的作用下发生了电化学腐蚀;另外,管体表面膜不完整、阴保系统本身缺陷等也最终会加剧管道的腐蚀.提出了防腐层修复、管体补强(开挖技术如套袖补强、非开挖修复如内衬法等)的管道修复工艺要点及适用情况.     

埋地输油管道在线大修安全开挖距离分析

对于埋地管道,大修时保证安全开挖是非常重要的。综合考虑管道挖开修复段的长度、沿管线分布的土壤特性、输送油品的物性、管道压力以及重埋后受力情况等相关因素,建立了管道挖开情况下的力学模型。根据模型的特点,计算出开挖时管道的最大综合应力,从而确定管道开挖的安全长度。     

埋地输油管道腐蚀成因及防护

埋地管道运输是目前原油的主要输送方式,它的使用优点日益突出。由于埋地管道运行环境复杂,各种原因造成的管道腐蚀严重影响其使用寿命和所输油品质量,甚至造成泄漏而污染环境。通过对埋地输油管道的腐蚀特点及其影响因素进行分析,包括腐蚀的种类和相应的防护措施,指出了防腐覆盖层各有优缺点,应根据管道线路的地质条件、环境而定,提出了今后管道腐蚀的发展方向。     

基于CAESAR Ⅱ的膨胀节开裂分析与解决方案

文中针对某化工厂管道试压时膨胀节被拉伸开裂的现象,采用CAESAR Ⅱ应力分析软件进行建模计算,分析了膨胀节开裂失效的原因,从调整支架和膨胀节选型两方面给出解决方案.结果表明,膨胀节内压推力可以通过支架约束也可通过带约束的膨胀节约束.     

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。     

斜坡地段埋地输气管道应力分析

长距离输气管道经过山区地段时,斜坡地段敷设输气管道应力集中现象较明显,安全隐患较大。鉴于坡长、坡度因素在山区管道设计中的重要性,针对斜坡段输气管道进行力学分析。基于ABAQUS软件建立了有限元数值模拟模型,重点分析了不同斜坡角度和不同斜坡坡长下管道内的极值应力变化,当斜坡角在20°~30°时管道所受应力值较高。分析结果对斜坡段埋地输气管道的设计、施工提供了相应依据。     

埋地钢质输油管道腐蚀研究及控制措施

文中通过对埋地钢质输油管道的腐蚀机理分析,综述了影响埋地输油管道内外腐蚀的因素,介绍了常用的埋地输油管道内外腐蚀控制措施。     

埋地输油管道均匀腐蚀剩余寿命计算

针对埋地输油管道的均匀腐蚀问题,从点蚀和片蚀两方面利用一些常规公式推导出管道腐蚀剩余寿命的计算公式,并给出了算例,为管道腐蚀剩余寿命计算提供了理论依据。     

埋地输油管道腐蚀调查及改造设计

针对龙鞍埋地输油管道的腐蚀现状 ,通过检测数据 ,对管线的腐蚀环境、防腐层状况、管体腐蚀等情况进行分析和评价 ,探讨腐蚀原因和机理 ,并提出了管道改造的设计方案 ,对方案的优缺点及经济因素进行了分析和比较     

埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础.通过分析埋地热油管道的几何特性建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件,并使用PHOENICS软件对该数学模型进行求解.模拟结果与工程现象吻合较好.     

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。     

基于MATLAB与CAESAR Ⅱ的管道系统优化设计

文中利用MATLAB和CAESARⅡ实现管道应力分析和最优设计。首先,提出了利用CAESARⅡ和MATLAB进行管道系统应力分析和设计的思路。然后,以简单管道系统为例,应用0.618法和遗传算法分别进行管道系统的单目标和多目标的优化设计,实现了管道设计半自动化动态优化,为实现管道设计自动化提供参考。