支座处埋地管道的地震应力分析

在地震波作用下，埋地管道因地震波的剪切作用而产生弯曲应力，而支座处弯曲应力远高于远离支座处直管段的弯曲应力，需要在埋地管道的抗震设计中予以考虑。采用梁结构分析方法对各种支座处的管道弯曲应力进行了分析，即将埋地管道地成是带 有边界约束的弹性基础上的连续梁，忽略地下管道及其内输送介质的惯性作用，应用结构分析方法分析各种支座处的管道应力。给出了算例和几类特殊支座附近的管中应力的分析结果。     

埋地油气管道弯头的强度计算

通过理论分析导出了埋地弯头附加弯矩的新计算公式,其推导依据是:“弹性抗弯铰”假设,不考虑弯头受到的土壤抗力,但考虑弯头承受的内压;土壤对直管道纵向位移的抗力与纵向位移的关系为双线性,即考虑弹性工作段和极限平衡段(塑性工作段);土壤对直管道横向位移的抗力满足Winkler假定;将弯头两端的直管看作半无限长的梁或杆;同时考虑温差和内压对管道位移的影响。将新公式的计算结果与有关油气管道设计规范推荐公式的计算结果进行了比较。讨论了弯头的强度验算方法和管土相互作用参数的确定方法。推荐了实用的埋地弯头强度设计计算公式。     

地震作用下埋地管道纵向振动加权余量解

埋地管道是重要的生命线工程，地震时土壤与管道的相互作用而引起管道的运动，在管道中产生地震应力，应力过大会引起管道的破坏，从而影响管道的安全运行。针对地震作用下埋地管道纵向振动微分方程，提出以满足边界条件和初始条件的三角和为试函数，用加权余量法计算地震作用时管道的纵向运动位移反应，进而可求出管道中的纵向应变、应力，确定出管道应具有的强度、给出的算例表明，所给出的方法能有效地地震作用下埋地管道纵向振动     

穿越公路埋地管道的荷载计算

讨论了管道填土荷载的计算方法。介绍了四种常用的计算路面交通活载引起的管顶垂直压力的方法：Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ点荷载法、Ｓｐａｎｇｌｅｒ法，分布解法，基于Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程的Ｎｅｗｍａｒｋ和分叠加法。     

地震裂缝错位作用时埋地管道的有限元分析

地震作用可引起地层沉陷、土壤液化、地层裂缝错位,对埋地管道有很大的破坏作用,为保障管道安全运行,必须开展管道抗震研究,使埋地管道能抵御一定烈度的地震力。分析地震裂缝错位对埋地管道的作用,根据最小势能原理,推导出在地震裂缝错位作用下埋地管道的有限元方程,利用该方程可计算埋地管道在地震裂缝错位作用下的位移、内力及应力,并提供了计算实例。     

埋地管道轴向嵌固力对横向位移的影响

由于埋地管道安装铺设时的温度与运行时的温度不同而存在温度不同而存在而存在温差,因此管道受温差和土壤摩阻 的作用而产生轴嵌固力。轴向嵌固力对管道的横向位移有一定程度的影响,但在具体计算时往往被忽略。     

两臂对称埋地纵向弯头升温载荷下的计算问题

文章在文献[2]提出的“弹性抗弯铰”模型代替弯头解析纵向弯头升温载荷计算的基础上,应 用纵横弯曲梁的理论,解决了两臂对称埋地纵向弯头升温载荷下的热胀内力和位移计算问题。文末,以φ720×8的长输油气管道为例,说明了本文所提出的计算方法的全过程,又把主要结果与文献[4]进行了比较,并对文献[4]的计算模型提出了商榷。     

典型地质灾害下埋地管道的应力计算

地质灾害是导致埋地油气管道破坏失效的主要原因之一,特别是管道沿线的山体滑坡、地层沉降及地面塌陷等严重威胁着管道的安全运行。基于已有研究,介绍了几种分析管土耦合作用的常用模型,总结了地质灾害作用下埋地管道应力计算方法。采用实验模拟与数值模拟相结合的手段,开展了塌陷、沉降以及滑坡地质灾害下管土相互作用实验以及FLAC 3D数值模拟,分别得到了3种地质灾害下的管道应力分布情况,通过比较实验结果、数值模拟结果以及管道理论模型计算结果可得:采用有限差分软件FLAC 3D开展管土相互作用模拟是可行的;仅考虑管道、输送介质以及土体重力载荷得到的理论计算结果与实验及数值模拟的结果相差很大,需要考虑土体摩擦力以及黏聚力等参数的影响,对管道应力计算方法进行改进。     

埋地管道腐蚀规律初探

本文论述了埋地输油管道虽然采用阴极保护防腐,但在运行后发现尚有少数管道发生了腐蚀穿孔。究其原因是管道后期发生的腐蚀与初期施工质量差、阴极保护没有与管道埋地同期投入运行密切关系。文中提出有关“管中管”保温工艺的管道腐蚀是一个新的课题,目前的阴极保护方式及测量方法有待探讨。     

埋地管道的上浮屈曲分析

使用材料力学方法研究了埋地管道产生上浮屈曲的条件。上浮屈曲常见于海底和液化土中的埋地管道,在上浮屈曲过程中产生过量的垂直位移和塑性变形被认为是一种失效情形,根据分析结果提出了管道温升问题。     

埋地混输管道热力计算分析

针对埋地混输管道运行温度普遍较高而导致原油集输系统生产运行成本过高的问题,根据热力学理论,推导出了混输管道沿程温降公式及井口掺水量、掺水温度公式。通过所编制的计算机程序,确定了埋地混输管道运行的工艺参数。     

埋地热油管道经济埋深的计算模型

以埋地热油输送管道管沟开挖投资的年分摊费用和管道运行中的年热力损失费用之和作为目标函数,给出了埋地热油输送管道经济埋设深度的计算模型,模型考虑了埋设深度、保温材料、保温厚度和土壤性质对传热系数的影响。实例计算表明,传热系数随埋深的变化明显地影响着经济埋深的程度,给出的模型既较好地反映了各因素对经济埋深的影响规律,又避免了传热系数取值的盲目性,而且模型计算能够快速收敛。该模型可为热油输送管道施工的工艺优化设计提供一定的理论依据。     

埋地管道腐蚀评价与维修方法

针对胜利油田河口采油厂埋地管道腐蚀穿孔及改造投资较高的现状,提出了埋地管道腐蚀评价及维修方法.利用管道电流检测评价技术和现场开挖核实等综合手段,确定管道腐蚀程度,掌握埋地管道腐蚀的位置,对破损点进行优化设计.该方法针对性较强,可以提高投资利用效率,但工作量大,操作复杂、施工组织管理困难,完善后具有较好的应用前景.     

科学地进行埋地管道的腐蚀控制

腐蚀控制是埋地管道长期安全运行的重要保证，有效的腐蚀控制取决于对腐蚀环境的了解、正确的防蚀设计、良好的工程质量以及适当的维护。从防腐层设计的选择、工程质量、维护管理等方面叙述了目前我国埋地长输管道腐蚀控制中存在的问题。土壤腐蚀性评价、杂散干扰腐蚀及土壤条件的识别等管道沿线环境评价既是为防腐层的选用作准备， 阴极保护和附加保护设计提供依据。正确的防蚀设计应遵循的原则是，以低腐蚀风险方式提高系统内在的     

管道水面穿越装置及穿越段强度计算

介绍了水面穿越装置在水流推力荷载下的程度分析与计算过程，认为穿越管段本身承载水流作用力，在水流推力荷载下，不承受弯矩者按柔索对待，承受弯矩者按横梁处置，而前者的穿越能力明显大于后者。     

防止埋地管道上浮的措施

埋地管道上浮是导致管道因力不均而破裂的原因之一,埋地管道上浮的主要原因为浸水漂浮、土壤流化等防护措施,并介绍了具体实施步骤。     

埋地热油输送管道的经济管径计算模型

考虑了输送温度对油品粘度的影响以及油品粘度和输送量对泵效、流态和经济管径的影响,以管道建设投资的年分摊费用、保温投资的年分摊费用、管道年维护费用、年动力消耗费用和年热力消耗费用之和为目标函数,给出了埋地热油管道经济管径的完整计算模型。该模型能自动满足管道的沿程温降约束条件,适用于不同粘温特性的原油、不同保温材料和不同埋地深度的管道。采用斐波那契搜索算法对所建模型进行了算例计算,结果表明,该模型能较好地反映各种因素对经济管径的影响,可为埋地热油管道的优化工艺设计提供理论依据。     

埋地管道传热试验方案

根据相似理论设计埋地管道传热试验,并模拟沙箱底部及顶部环境、热油及沙子含水情况,研究热油管道周围沙体的温度分布,以解决实际生产中所遇到的热油管道稳态输送与停输后的非稳态温降场的问题。该试验装置可以模拟管道在不同状态下的温度分布情况。