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海底输液管道内流、轴向力和压强对允许悬空长度的影响

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2006年第2期36卷 341-344页

作者：娄敏郭海燕杨新华傅强中国海洋大学工程学院山东青岛266071

以海底悬跨段输液管道为研究对象,考虑管内流体流动及管道轴向力和压强的作用,对其进行受力分析,导出管道振动微分方程。由于内流流速项的影响,使得导出的管道振动微分方程不能用振型分解法直接求解,故本文将解表示为具有正弦和余弦的... 详细信息

以海底悬跨段输液管道为研究对象,考虑管内流体流动及管道轴向力和压强的作用,对其进行受力分析,导出管道振动微分方程。由于内流流速项的影响,使得导出的管道振动微分方程不能用振型分解法直接求解,故本文将解表示为具有正弦和余弦的对称和反对称的各个空间振型的总和,从而求出悬跨段管道固有频率。为防止管道发生横向涡激振动,用约化速度作为控制条件,求解出管道允许悬空长度。结果表明,管道允许悬空长度随着内流流速、轴向压力和管内压强的增加而减小,随着轴向拉力的加大而增大。

关键词：海底管道涡激振动悬空长度

考虑阻尼海底悬跨段管道的动力特性及允许悬空长度

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海洋工程 2005年第1期23卷 1-5页

作者：杨新华郭海燕娄敏傅强中国海洋大学工程学院山东青岛266071

以海底悬跨段输液管道为研究对象,考虑管道结构阻尼、流体附加阻尼、管内流体流动及管道轴向力和压强的作用,对其进行受力分析,导出管道振动微分方程,进而得到管道动力特性方程。用Hermit插值函数对管道的动力特性方程进行离散得到有限... 详细信息

以海底悬跨段输液管道为研究对象,考虑管道结构阻尼、流体附加阻尼、管内流体流动及管道轴向力和压强的作用,对其进行受力分析,导出管道振动微分方程,进而得到管道动力特性方程。用Hermit插值函数对管道的动力特性方程进行离散得到有限元表达式,采用复模态分析法,求得管道的自振频率。为防止管道发生横向涡激振动,用约化速度作为控制条件,确定管道允许悬空长度。结果表明,管道允许悬空长度随着内流流速、轴向压力和管内压强的增加而减小,随着轴向拉力的增加而加大。

关键词：海底管道涡激振动悬空长度阻尼

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埋地管道极限悬空长度研究

埋地管道极限悬空长度研究

作者：武立伟西安石油大学

学位级别：硕士

长输管道沿线地质地貌错综复杂,自然条件恶劣,容易受外界载荷(如地质滑坡、坍塌、疏松土体沉降、湿陷性黄土、地震、水毁等)影响导致大跨度悬空,给管道的安全运行带来严重隐患。因此,对悬空管道的研究十分有必要。本文首先利于土体的基... 详细信息

长输管道沿线地质地貌错综复杂,自然条件恶劣,容易受外界载荷(如地质滑坡、坍塌、疏松土体沉降、湿陷性黄土、地震、水毁等)影响导致大跨度悬空,给管道的安全运行带来严重隐患。因此,对悬空管道的研究十分有必要。本文首先利于土体的基本性质和本构方程,分析了埋地管道意外悬空时,可能存在的载荷情况;基于Winkler假设的弹性地基梁理论建立了管道两端埋地段管土作用的悬空管道模型,分析了悬空管道跨中截面和管道内出土端的弯矩和挠度。其次,在应力失效准则范围内,基于Mises屈服理论确定出管道悬空长度判断依据。最后,利用土体的摩尔库伦模型和管线钢材料的Ramberg-Osgood本构方程,采用有限元软件ABAQUS建立了悬空管道的结构静力学分析有限元计算模型。计算分析得出如下结论:(1)悬空管道上最大应力、最大应变出现在悬空管道的内出土端的上表面,最大位移出现在悬空管道跨中截面,而此处应力较小;最大应力、最大应变和最大位移都随着悬空长度的增加而变大;当悬空管道处于弹性阶段时,管道上最大应力对悬空长度的变化敏感;当悬空管道出现局部屈服时,最大应变对悬空长度的增加比较敏感;(2)在悬空管道的内出端截面上,管道上的Mises等效应力,从上轮廓线到下轮廓线先减小后增大,在上轮廓线处最大。在悬空管道的跨中截面上,管道上的Mises等效应力,从上轮廓线到下轮廓线也是先减小后增大,在下轮廓线处最大;(3)对于管道材料为X60、规格为Φ508×7.4mm、土体介质为粘土、内压为4.3MPa、埋深为2m的输气管道,当悬空长度为93m,最大Mises应力达到管道材料的许用应力。当悬空悬空长度为180m;最大Mises应力达到管道材料的屈服强度。同等条件下,埋地输油管道悬空长度为50m,达到许用应力;悬空长度为73m,达到屈服强度;(4)对于以管道内压为单变量的输气悬空管道,随着内压增加,悬空长度降低;对于以管道壁厚为单变量的输气悬空管道,壁厚增加悬空长度增加;通过本文得到的结果对评价实际的悬空管道有着指导作用,并为管道的维修作业提供直接的理论数据支持。

关键词：埋地管道悬空长度失效判据有限元

基于简明支架理论的管道最大悬空长度计算分析

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焊管 2021年第12期44卷 24-26,32页

作者：贾帅王志学许建华董一瑾中航油京津冀物流有限公司天津300000 河北工业大学天津300300

为了准确计算管道安全情况下的极限悬空长度,按照简明支架理论对石油石化管道和一般工业管道悬空的最大安全长度进行了计算,比较了两者计算公式的差异,并结合工程实际给出了四种不同规格管材的计算结果。计算结果显示,石油石化管道和一... 详细信息

为了准确计算管道安全情况下的极限悬空长度,按照简明支架理论对石油石化管道和一般工业管道悬空的最大安全长度进行了计算,比较了两者计算公式的差异,并结合工程实际给出了四种不同规格管材的计算结果。计算结果显示,石油石化管道和一般工业管道计算公式虽然不同,但计算结果差异很小,都能满足实际工程需要。研究表明,基于简明支架理论的管道最大悬空长度计算方法可为管道悬空状态下安全管理和管道建设、运行提供参考。

关键词：油气管道悬空长度简明支架强度刚度

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机动管线悬空段中有接头的最大悬空长度

后勤工程学院学报 2008年第1期24卷 26-28页

作者：张伟明周绪杨西南石油大学石油工程学院成都610500 后勤工程学院军事供油工程系重庆400016

机动管线最大悬空长度与管子和连接器的强度，以及允许的最大折转角等因素有关系。对机动管线两种连接接头、不同铺设形式时的挠度和管子折转角进行理论分析，得到它们之间的关系，并在此基础上，分别用两种连接器连接管线构成不同长度... 详细信息

机动管线最大悬空长度与管子和连接器的强度，以及允许的最大折转角等因素有关系。对机动管线两种连接接头、不同铺设形式时的挠度和管子折转角进行理论分析，得到它们之间的关系，并在此基础上，分别用两种连接器连接管线构成不同长度的悬空段进行实验。实验结果表明悬空段过长，管子会有塑性变形，可靠性降低；超过允许的折转角度，接头处也可能泄漏。两种连接器连接的悬空段，挠度的大小差别明显。综合分析得出采用两种连接器连接的管线最大悬空长度，可以指导管线的使用。

关键词：机动管线悬空段悬空长度

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海底埋设管道受冲刷后局部允许悬空长度分析

海底埋设管道受冲刷后局部允许悬空长度分析

第十六届全国水动力学研讨会

作者：李林普陈海欧刘锦昆张衍涛大连理工大学大连理工大学胜利油田规划设计研究院胜利油田规划设计研究院

埋设在受冲刷海床上的海底管道,海床受水流冲刷后管道在局部区域可能出现裸露悬空,本文着重对管道局部悬空长度及允许悬空长度进行了分析并给出了计算公式,为埋设管道设计及维护提供了一个简易计算方法。

关键词：冲刷埋设管线悬空长度

来源： cnki会议评论

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高压线塔井字梁基础悬空时的受力特征研究

工业建筑 2017年第10期47卷 110-114,123页

作者：夏军武袁方夏翔中国矿业大学江苏徐州221116 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心江苏徐州221116 浙江省送变电工程公司杭州310016

从煤矿采空区高压线塔基础的破坏机理分析出发,运用采动沉陷学、地基基础工程和结构力学等理论,推导出在不同塌陷情况及不同大风和覆冰条件下,地基塌陷下的高压线塔井字梁基础悬空时的容许悬空长度(塌陷面积比)的计算式。研究表明:当地... 详细信息

从煤矿采空区高压线塔基础的破坏机理分析出发,运用采动沉陷学、地基基础工程和结构力学等理论,推导出在不同塌陷情况及不同大风和覆冰条件下,地基塌陷下的高压线塔井字梁基础悬空时的容许悬空长度(塌陷面积比)的计算式。研究表明:当地基塌陷使井字梁基础一边悬空时,最不利工况为90°大风,井字梁基础容许悬空的面积最大;当地基塌陷使井字梁基础一角悬空时,最不利工况也为90°大风,井字梁基础容许悬空的面积最大。依据理论计算部分所得出的最大容许悬空面积比,使用ANSYS有限元软件模拟了地基塌陷使井字梁基础一边悬空和一角悬空两种塌陷情况下,地基不同悬空比例对井字梁基础所产生的应力及竖向地基反力。

关键词：地基塌陷井字梁基础悬空悬空长度应力竖向地基反力