无固定墩两端埋地跨越管道自振频率计算

考虑当量轴向力和吡邻埋地管道的影响，导出了计算无固定墩两端埋地跨越管道固有频率的特征方程。在评述已有的管道频率估算公式基础上，提出了新的估算公式。计算结果表明，主要由内压、温差引起的当量轴向力对频率有较大的影响，取消锚固墩大大降低了管道的固有频率。基于特征方程的计算值，较详细地讨论了频率估算公式的可靠性，认为当量轴向力为零或拉力时，估算公式有相当的精度；当量轴向力为压力时，估算公式的误差较大，此时     

横向滑坡过程中管道的内力和变形计算

将滑坡体中的管道简化成大挠度的梁,将滑坡体外管道看作半无限长的梁或杆,考虑管梁的几何非线性、滑坡体外土壤的纵向抗力的物理非线性以及管道的内压和温差作用,基于滑坡体内外管道内力和变形的连续性,推导得出了在当量轴向力为拉力或压力两种情况下管道的内力和位移的有关计算式,提出了当量轴力为拉力或压力的判别式。横向滑坡中埋地管道的位移和内力计算最终归结于两个非线性方程的求解,可用牛顿迭代法或作图法解之。提供了     

热应力及外压影响下长输管道固定墩推力有限元计算分析

建立固定墩附近直管线热应力及结构力学模型,根据西气东输二线的现场资料,应用Ansys有限元分析软件,计算管道在上覆压力、管道内输气压力及管线内温度作用,管线在固定墩处的应力及应变的大小,分析热应力及外压管线应力及固定墩推力的大小分布。结果表明,管道在地层均匀地应力变化不大及管道正常输送油气时,外挤载荷作用对管线的应力影响较小;管线内温度变化时,造成管线产生了较大的热应力及并在固定墩处产生较大的推力;在弯头附近直管应布置固定墩外,在直管段可以按照一定的距离布置固定墩,以减小管线局部集中应力及轴向变形位移。     

埋地柔性管道的应力和变形分析

作用于管顶的总有铲垂直载和管底上的竖直反力分别沿管子水平直径和基床宽度近亿说不过去均匀分布,而管子两侧的被动水平压力按抛物线规律分布。据此分析了埋地柔性管道在无内压和有内压作用两种情况下的内力和变形,导出了管环弯矩和挠度的一系列普遍计算式,并列举了钢管道沟埋穿越的计算示例。其中的一些公式可直接用于穿越公路和铁路钢管道的结构设计,还可指导其它柔性管的设计 。     

沧临管道大浪淀跨越段管壁皱折原因分析

按结构分析方法建立了斜拉钢索支承跨越段力学模型,提出了钢索非线性结构性能的线性化处理方法及数值实施方案。在此基础上,编制了大浪淀跨越段整体结构分析程序,对不同输送工艺对应的载荷条件下跨越管道的拉移及应力进行了分析,并根据计算结果按相应设计规范进行了结构安全性校核评估。结果表明,该处管壁局部皱折的出现与工艺条件变化,温度变化,输量减少后内压变化以及固定墩可能产生的轴向位移等因素有关。     

长输油气管道强度与优化设计软件

依据有关管道工程设计规范及管道强度、稳定性与优化设计理论,开发了油气长输管道强度与优化设计分析系统软件.该分析软件可完成管道常规设计、抗震设计、穿跨越设计、管道稳定性分析、固定墩设计和隧道内管道优化设计等工作.以西气东输工程隧道管道固定墩推力计算为例,对比了PIPSOD和商用有限元软件的计算结果,最大相对误差为4.2%,计算结果可靠,可满足油气管道工程强度与优化设计的要求.     

江苏LNG外输跨海管道的安装设计

传统的跨越管道安装主要采用钢结构滚动支座,不仅造价高,工期长,而且维护成本高.为了有效规避钢结构滚动支座的不足,针对中石油江苏LNG外输跨海管道安装的特点,设计研发了滑动支座、固定墩、固定支座、管道支托和方形补偿器.介绍了管道支座的整体布置,以及管道支座的4个组成部分:固定墩、固定支座、管道支托和聚乙烯高性能滑动支座的设计情况,对补偿器进行了选型和补偿计算.实践表明:补偿器可以有效地对管道的热伸长进行补偿,管道支座技术可行,造价低,易实现,易维护,可为其他大跨度架空管道的安装提供参考.     

压弯组合中的变形问题

大多数材料力学教科书在涉及压弯组合的强度计算时,一般忽略轴向压力对最大弯矩和最大挠度的影响。对于弯曲刚度较大而轴力较小的杆件,这种忽略是允许的,但当弯曲刚度较小而轴力较大时,则必须考虑轴力对弯矩和挠度的影响。从分析挠曲线近似微分方程,认为轴向压力与工程可容许的误差一般小于或等于5%时,可忽略其对最大弯矩和最大挠度的影响。     

管道在地震断层作用下的位移内力分析

地震断层对管道具有严重影响，它可以使管道产生变形，导致某一中分屈曲，进而影响管道的安全运行。管道穿越地震断层的计算是管道抗震分析的重要内容，而确定管道在这种情况下的位移和内力沿管道的分布，是进一步进行强度和刚度计算的基础。在管道地下移动时位移土抗力模式的基础上，对管道受，为作用在管道上的土抗力可分解为侧向的土压力及沿管轴方向的土壤摩擦力，从而使管道产生侧向移动和轴向移动，以五次Ｂ样条基函数的组合为     

娄烦——太原矿浆管道跨越的几点作法

矿浆管道有输送介质重、压力高、磨蚀大及坡度限制严等特点，其设计施工不同于其它类型的管道工程。娄烦－－太原矿浆管疲乏经过地形复杂的山区，长仅１０２ｋｍ就修建跨越１２处，而且完全是山洞间的跨越，增大了设计施工的难度。针对跨越的具体情况，从技术合理、投资节省和施工简便等方面综合考虑，采用了下述几点作法：因地制宜，采用高点锚固墩，省去换塔，减小施工骓度；用抗风索及平衡索减轻因荷载轻、重交替作用对管道起伏变     

涩宁兰管道八盘峡黄河悬索跨越的设计

涩宁兰管道八盘峡黄河悬索跨越是大型管道跨越,其跨度居大管径管桥之首,且跨越段水深流急,工程设计及施工难度较大。针对设计方案选定、结构计算、主材选用及工程实施方案等问题,进行了大量的设计调研,经多方案比选,最终确定采用悬索结构形式。介绍了八盘峡黄河悬索跨越的设计过程,设计经验可供同类型管道跨越设计时参考。     

铁矿浆管道大中型跨越工程地质勘察方法

尖山铁矿－－太钢矿浆输送管道是国内最长的铁矿浆输送管道。无论是工程地质勘察、管道设计还是施工建设，在我国同长度各类管道中其难度都是最大的。对该管道大中型跨越工程中的支墩及斜拉索跨越段、悬索跨越段的工程地质勘察方法进行了论述，对各支墩及斜拉索跨越段卵石地段中所夹饱和砂土的液化判别简捷灵活。对各悬索跨越段隧洞口岩壁边坡的稳定性进行了分析，同时对区域地应力场、悬索跨越岩固墩抗力体的边界与受力条件提出了见     

新型全防护拉索在管道跨越中的应用

介绍了新型全防护拉索在管道跨越中的应用，以往管道跨越采用不同规格钢丝绳作为承重索，抗风索，但由于钢丝绳本身的结构特点，给管道跨越设计施工带来了很多困难，苏州华能热网工程首次采用高强钢丝新型全防护拉索作为管道跨越的承重索及抗风索，效果很好，就这种新型全防护拉索的帛作技术及其特点进行了详细描述。     

河流穿越管道的抗弯刚度及弯曲应力

河流穿越管道和海底管道一般采用组合结构，以保证其安全运行。前者常采用组装式混凝土加重块成套管，后者常采用混凝土连续覆盖层，与管道一起构成复合结构。然而在设计阶段，对于这种组合结构的强度设计，由于其复杂性和出于技术、经济方面的考虑，工程上大多不考虑混凝土（水泥）与管道的相互作用。为此，将穿越管道结构看成由不同材料构成的组合梁，并认为混凝土（水泥）与钢管之间没有相对运动，也不计防腐绝缘层的影响，分别导     

CFRP修复城市燃气管道焊缝缺陷的可行性

焊缝缺陷是城市燃气管道一种常见的缺陷类型,严重降低管道的承压能力,进而影响管道的安全运行.管道缺陷CFRP修复技术作为一种新型免焊管体修复技术,具有施工方法简单、无需动火、修复效果优异等特点.分析了CFRP修复城市燃气管道焊缝缺陷的可行性:依据力学理论计算结果,要抵抗焊缝完全开裂时管道断裂产生的轴向剪切力,焊缝的CFRP的单边铺设长度不小于287 mm;全尺寸爆破试验、压力波动试验以及模拟管道带压弯曲应力试验结果表明,修复后的管道可完全恢复承压能力,并具有优异的耐压力波动性能和抗弯曲应力性能.应用研究表明,CFRP修复技术存在局限性,无法修复缺陷程度超过80％及泄漏型的管道缺陷.     

非开挖NoPig检测技术发展现状与应用前景

NoPig技术是国外研发的一种新型非开挖地面检测技术,能够有效用于76.2～914.4mm直径的油、气、水等钢质管道腐蚀缺陷的在役无损检测作业。NoPig检测技术的基本工作原理是:在待测管段两端通以多成分谐波电流,测量管道上方的磁场,进而获得该电流的频谱和磁场的频谱;通过对比分析多成分谐波电流和磁场各同谱分量的比值,最终确定壁厚的异常变化范围。该技术目前已广泛应用于非开挖埋地油气管道的管体缺陷检测,德国Eon/Ruhrgas和VNG管道运营公司、澳大利亚RAG公司和Applus RTD公司已有应用实例。应用结果表明:该检测技术特别适用于无法清管的油气管道,对于管道缺陷的轴向定位具有较高的准确度,同时可极大降低检测工作难度,显著节省管道检测费用,具有广阔的应用前景。     

无人机技术在油气管道巡护中的应用

中国长输油气管道具有运行里程长、分布范围广、沿线环境复杂等特点,提高管道安全管理水平,尤其是有效的线路巡护,对于减少管道安全事故、降低管道安全风险、保障管道平稳安全运行具有重要意义。受油气管道沿线地理条件限制和自然环境影响,传统的人工巡护方式表现出一定的局限性,制约了巡护质量和效率。为了解决该问题,研究利用无人机技术对油气管道进行巡护的方法,并结合油气管道企业实际情况开展了可行性验证。结果表明:无人机巡护技术可以有效地弥补人工巡护方式的不足,同时降低巡护成本,提高巡护效率,能够促进油气管道企业现代化管理水平的提升,是未来管道巡护发展的重点方向。     

管道老龄化问题及其应对措施

为避免管道老龄事故,提出必须基于在役老管道运行负荷及其沿线泵站或压缩机站、穿跨越段、通信和自动化系统等现行检测的基础上,确定合理的维修方案。并举例介绍了在役老管道负何下降的大修方案及负何不变的新建方案。