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埋地管道弹性敷设竖向转角临界值的计算

油气储运 2002年第8期21卷 15-17页

作者：张箭啸西安长庆科技工程有限责任公司

对埋地油气管道弹性敷设计算公式中的竖向转角进行了分析,提出在曲率半径一定的条件下,存在一个临界值,对该临界值进行了求解,得出了简化计算公式。由于该临界值在分别用于油、气管道时存在较大差异,为此对两部规范中的两种计算管道曲... 详细信息

对埋地油气管道弹性敷设计算公式中的竖向转角进行了分析,提出在曲率半径一定的条件下,存在一个临界值,对该临界值进行了求解,得出了简化计算公式。由于该临界值在分别用于油、气管道时存在较大差异,为此对两部规范中的两种计算管道曲率半径的公式进行了比较,根据钢结构梁的挠性原理,推导出了适用于所有埋地钢质管道弹性敷设竖向转角临界值的简化计算公式。运用该简化计算公式可以方便快捷地进行埋地管道的设计计算,计算结果满足工程要求。

关键词：油气管道埋地管道弹性敷设竖向转角计算公式临界值

海底弹性敷设管道悬空段振动疲劳分析及维修技术研究

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海底弹性敷设管道悬空段振动疲劳分析及维修技术研究

作者：王凯中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着我国海洋石油工业的发展及海底管道服役时间的增长,各大海域海底管道均不同程度上出现悬空现象。不同于埋地管道,管道悬空段约束状态改变且直接暴露在波浪、海流共同作用的海洋环境中,其失效风险增大。因海底崎岖地形的存在,含弹性... 详细信息

随着我国海洋石油工业的发展及海底管道服役时间的增长,各大海域海底管道均不同程度上出现悬空现象。不同于埋地管道,管道悬空段约束状态改变且直接暴露在波浪、海流共同作用的海洋环境中,其失效风险增大。因海底崎岖地形的存在,含弹性弯曲变形的弹性敷设管道的悬空现象是十分常见的,但现有研究多针对于悬空直管段。因弹性弯曲变形的存在,弹性敷设管道结构上不再对称,其振动特性也不再与直管道相同。因此,需对弹性敷设管道悬空段展开相关研究,故本文做了如下工作:(1)基于渤海海域海况条件,对海底管道悬空段进行了受力分析。结合Morison公式及线性波浪理论,获得了悬空段所受的波激振动载荷;基于漩涡泄放过程分析获得了涡激振动载荷。(2)为准确表征管道与海床土体之间的相互作用,并避免模型中管土接触长度设置带来的误差,本文利用有限元软件ABAQUS建立了三维管土耦合模型,并引入无限单元表征海床土体对管道“无限范围”的约束效果。基于该模型,对弹性敷设管道悬空段进行了模态分析,研究了弹性弯曲变形量、悬空长度、管径等因素对管道固有频率的影响,并分析确定了避免共振的安全频率范围。(3)本文考虑了顺流向、横流向载荷的耦合作用,分别针对悬空管道所处不同水深工况进行了波激振动分析与涡激振动分析;针对弹性敷设管道悬空段进行了疲劳寿命预测,讨论了悬空长度、管径、流速等因素对振动响应与疲劳寿命的影响。分析发现,因为弹性弯曲变形的存在,管道悬空段的振动响应不再表现出对称性,疲劳失效危险点出现在管土接触区域的出土位置,降低悬空长度、选用较大管径管道有助于延长管道疲劳寿命。(4)本文借鉴国内外海底管道悬空治理措施及失效维修技术,提出了创新性的维修方案,并对其施工工况进行了受力分析;对于连接器维修技术中存在的过盈安装问题进行了力学分析,获得了连接器安装所需的安装载荷预测公式。

关键词：弹性敷设海底悬空管道振动特性疲劳寿命管道连接器

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供水管道穿越河道的弹性敷设

建筑技术通讯(给水排水) 1983年第1期 1-5页

作者：刘超周家枋

一、前言供水管线穿越河道工程造价在很大程度上取决于管线的敷设方法。以往当采用铸铁管时,常根据河床断面将穿越管道分成几段,用弯头联结起来,如图1所示,当采用钢管时,则将几段焊接成折线。这样不仅穿越管道构造复杂,加工麻烦,而且组... 详细信息

一、前言供水管线穿越河道工程造价在很大程度上取决于管线的敷设方法。以往当采用铸铁管时,常根据河床断面将穿越管道分成几段,用弯头联结起来,如图1所示,当采用钢管时,则将几段焊接成折线。这样不仅穿越管道构造复杂,加工麻烦,而且组装工作须在管道就位之后进行,势必导至工期延长。此外,这种方法不能使管线与河底断面更好地吻合,因而使土方工程量大大增加,投资亦随之增加。

关键词：管道穿越管道敷设弹性敷设河道管线管沟开挖

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长输管道弹性敷设应力测试与分析

油气田地面工程 2023年第3期42卷 62-66页

作者：张今明李睿饶彬郭晓栋刘军万振中大庆油田设计院有限公司黑龙江省大庆市163712 塔西南勘探开发公司南疆利民油气运行中心北京科力华安地质灾害监测技术有限公司华港燃气集团有限公司大庆油田有限责任公司第二采油厂工艺研究所

为确定长输管道弹性敷设及下沟过程前后的应力状态,采用基于实测数据的力学分析与有限元仿真的方法对局部管段开展了弹性敷设过程应力测试,确定了管道敷设应力水平与成因。研究结果表明:管道在敷设过程中表现出较大弯曲应力,且弯曲方向... 详细信息

为确定长输管道弹性敷设及下沟过程前后的应力状态,采用基于实测数据的力学分析与有限元仿真的方法对局部管段开展了弹性敷设过程应力测试,确定了管道敷设应力水平与成因。研究结果表明:管道在敷设过程中表现出较大弯曲应力,且弯曲方向频繁变化,施工过程对弹性敷设管道应力状态有显著影响;在管道敷设过程中应避免较长的悬空段,适当增强管道约束,优化施工流程;为降低敷设应力,建议超过一定大角度弯头的管段采用沟下组焊等对管道应力影响较小的施工方式。该研究有助于加深对管道弹性敷设应力的认识,可为管道应力监测提供依据。

关键词：长输管道弹性敷设拉应力压应力有限元仿真

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过江管弹性敷设的管形设计和受力分析

特种结构 2009年第5期 64-66页

作者：曹志杰上海市政工程设计研究总院

结合宁波某过江倒虹管的工程实践,本文采用弹性地基梁法分析了钢管浮管下沉弹性敷设时,钢管的内力状态,并与常用的材料力学公式计算的结果进行比较。该方法可以考虑到地基土质情况和覆土深度的不同情况,相对简单地采用曲率径进行设计更... 详细信息

结合宁波某过江倒虹管的工程实践,本文采用弹性地基梁法分析了钢管浮管下沉弹性敷设时,钢管的内力状态,并与常用的材料力学公式计算的结果进行比较。该方法可以考虑到地基土质情况和覆土深度的不同情况,相对简单地采用曲率径进行设计更为准确合理,为其它类似工程提供一定的参考。

关键词：沉管弹性敷设管道穿越

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将弯管敷设变更为弹性敷设的情况分析

管道技术与设备 2008年第3期 43-44页

作者：于洪康孟庆丽王义何淑贞天津大港油田集团工程建设有限责任公司天津300280 河北石油职业技术学院河北廊坊065000

根据输油工况和管线沿途的地质、土壤等状况,广泛采用管材多极变壁厚进行管线敷设,管线敷设还尽可能采用弹性敷设和冷弯弯管敷设,以便减少固定墩的数量。为保证焊接质量和管材强度,在管线上允许加装30°、45°、60°曲率半径大于5DN的3... 详细信息

根据输油工况和管线沿途的地质、土壤等状况,广泛采用管材多极变壁厚进行管线敷设,管线敷设还尽可能采用弹性敷设和冷弯弯管敷设,以便减少固定墩的数量。为保证焊接质量和管材强度,在管线上允许加装30°、45°、60°曲率半径大于5DN的3种热煨弯头与冷弯管(曲率半径=40DN)相配合,以适应管线走向所需要的转角。文中分析了3种敷设,选出最佳的敷设方案以降低成本。

关键词：弹性敷设弯管敷设降低成本

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长输管道竖向弹性敷设计算及有限元分析

中国特种设备安全 2011年第7期27卷 9-12页

作者：邓勇任国栋新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院

本文提供了埋地钢质管道和管沟开挖的曲率半径、弧形管沟标高的计算方法,并利用ANsYs软件分析管道爬坡的垂直敷设高度与应力的关系,以及埋地管道弹性敷设在自重作用下的变形和自重与内压共同作用下的组合变形及其受力情况。分析结果为... 详细信息

本文提供了埋地钢质管道和管沟开挖的曲率半径、弧形管沟标高的计算方法,并利用ANsYs软件分析管道爬坡的垂直敷设高度与应力的关系,以及埋地管道弹性敷设在自重作用下的变形和自重与内压共同作用下的组合变形及其受力情况。分析结果为管道弹性敷设提供参考。

关键词：长输管道弹性敷设有限元组合变形

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油气管道规范中弹性敷设弯曲应力公式的改进

油气储运 2014年第4期33卷 429-432页

作者：刘玉卿钟桂香赵子峰中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000

为了推导出简单、实用、准确的油气管道垂直弹性敷设弯曲应力计算公式,研究了国内外油气管道规范中弯曲应力的计算公式,分析了原有公式的适用性和在计算中存在的不足。在此基础上,根据结构力学理论,从平断面假定出发,采用微积分方法重... 详细信息

为了推导出简单、实用、准确的油气管道垂直弹性敷设弯曲应力计算公式,研究了国内外油气管道规范中弯曲应力的计算公式,分析了原有公式的适用性和在计算中存在的不足。在此基础上,根据结构力学理论,从平断面假定出发,采用微积分方法重新推导了油气管道垂直弹性敷设弯曲应力计算公式,并用ANSYS有限元软件对公式的准确性进行了验证。研究结果表明:推导公式理论充分、简单易用、适用性好,能够准确计算油气管道垂直弹性敷设的弯曲应力。研究结果为油气管道垂直弹性敷设弯曲应力的计算提供了可靠依据,弥补了国内外油气管道规范中垂直弹性敷设弯曲应力计算公式的不足。(图4,表1,参9)

关键词：油气管道弹性敷设弯曲应力公式 ANSYS 有限元

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燃气管道弹性敷设设计参数的计算

煤气与热力 2009年第3期29卷 1-2页

作者：王玉梅阎海鹏张绍革哈尔滨市燃气工程设计研究院黑龙江哈尔滨150016 中国市政工程华北设计研究院天津300074 哈尔滨市中庆燃气有限责任公司黑龙江哈尔滨150076

论述了燃气管道弹性敷设的要求,埋地燃气管道施工图设计中弹性敷设有关参数的计算方法。

关键词：弹性敷设曲率半径径向失稳