考虑基础沉降油气输送管道数值模拟分析.pdfVIP

研究与分析 2015年第4期(第28卷，总第138期)·机械研究与应用 · 考虑基础沉降的油气输送管道数值模拟分析 刘金梅 ，邵 婷 ，张国威 ，周国强 (1．东北石油大学机械科学与工程学院，黑龙江 大庆 163318；2．大庆化工有限公司轻烃分公司，黑龙江 大庆 163318) 摘 要：为确保整套系统的安全运行，以某输气管道为研究对象进行三维数值模拟方法的研 究。依据经典力学理论， 分析 了在均匀内压作用下管道的应力特征 ，总结对比了管道的失效准则。在此基础上建立了管道的三维数值模型， 考虑基础沉降的影响对管道变形与力学状态进行 了数值模拟 ，分析并得到管道应力随基础沉降量的变化规律。结果 表明：应用该方法可以比较真实地模拟出管道的应力和变形分布规律，确定管道基础沉降的敏感位置和沉降临界值， 为管道的现场施工、实时监测和安全性分析提供有价值的参考意见。 关键词：油气输送；管道；失效准则；数值模拟；基础沉降 中图分类号：TP277 文献标志码：A 文章编号：1007—4414(2015)04—0006—03 NumericalSimulatiOn OfoilandGasTransmissionPipelineunderFoundation Settlement LIUJin-mei，SHAO Ting ，ZHANGGuo—wei，ZHOU Guo-qiang (J．MechanicalScienceandEngineeringCollege，NortheastPetroleumUniversity，DaqingHeilongjiang 163318，China； 2．LightHydrocarbonBranchCompanyofDaqingChemicalCo．，Ltd，DaqingHeilongjiang 163318，China) Abstract：Toensurethesafeoperationoftheentiresystem ，researchon3D numericalsimulationof agaspipelineiscarried outinthisarticle．Accordingtotheclassicalmechanicstheory，thestresscharacteristicofpipelineunderuniform internal pressureisanalyzed，andthefailurecriterionofpipelineissummarizedandcompared．Onthisbasis，3D numericalmodelis established，andthedeformationandmechanicsstateofpipelineunderfoundationsettlementraesimulated．Thechangerule ofstressvaryingwith~undationsettlementisthenobtained．Th eresultsshowthatthepipelinestressanddefomr ationdistribu— tionarereallysimulated，thenthesensitivepositionandcriticalvalueofthefoundationsettlementof pipelinearedetemr ined． Th usitcouldprovidevaluablereferenceopinionsforsiteconstruction，real-timemonitoringandsafetyanalysisofpipeline． Keywords：oilandgastransmission；pipeline；failurecriterion；numericalsimulation；foundationsettlement O 引 言 (1)管道物质结构是连续的，即假设管道内部完 输气管道作为一种特殊的运载工具 ，输送的介质 全