埋地管道应力分析方法_刘仕鳌

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滑坡条件下埋地管道的应力分析

Ｆｚｆ，Ｊ
ｚ
０．０５；土体为较密砂土时，取０．０２０．０３；土体为从较硬到较软的粘土
Ｆｚｆ．＝０．７５１Ｔ
Ｆｚｆ＝￣＿Ｄｏｔｏ＂。ｉｌ
（３．１）
（３．２）
图２纵向滑坡条件下管道Ｍｉｓｅｓ应力云图
式中
Ｆ —— 单位长度管道表面管轴方向所受的砂土摩擦力，Ｎ／ｍ
式中ｐ。 —— 管道上方土体压力，Ｐａｐ —— 土体密度，ｋｍ
ｇ —— 重力加速度，ｍ／ｓ
— —
力应分别考虑，管道两端施加位移约束。载荷分步施加］，第１步：输送介质、管道重力和内压；第２步：土体对管道的垂直作用力；第３步：土体对管道的摩擦力。各类载荷直接施加到壳单元上。
Ｆ正 ——单位长度管道表面管轴方向所受的粘土摩擦力，Ｎ／ｍ
— —
与盯。有关的经验系数，取值可参考美
国ＡＳＣＥ标准］ ”
—
—
土体剪切强度，Ｐａ
近形成第三个应力集中区。总体看来，轴向摩擦力
引起的轴向拉压应力和土体垂直作用力引起的弯曲应力两类应力形成组合应力，管道受到组合应力作
Ｐ＝ｐｇｈ（１）
式中． — — 管道上单位面积所受的砂土摩擦力，管道上单位面积所受的粘土摩擦力，

埋地管道应力分析方法

埋地管道应力分析方法发布时间：2022-02-14T07:35:01.451Z 来源：《防护工程》2021年28期作者：田福明[导读] 对不同条件下管道应力的有效研究对防震减灾管道的设计具有重要意义有效模拟管道与地面的相互作用，研究上述因素对管道应力的影响，为施工提供相关指导。

福维工程科技有限公司上海 200235摘要：由于地下管道的特殊性和调节要求，它们的应力分析与工艺管道有着本质的不同，它们的轴向受到土壤约束，因此，在压力和温度的影响下，产生了更大的轴向应力。

管道包括两个方面：通过管道的土壤轴向摩擦和土壤对管道的横向拉力。

如果管道有轴向移动的趋势，第二种情况下，如果管道产生横向位移.目前采用双线性弹簧对地下管道进行应力分析，连续模拟土壤对管道的影响，由于管道长度的限制，无法连续模拟管道沿线的弹簧.关键词：埋地管道；应力分析前言：与地面施工不同，地下管线惯性作用小，在与地面相互作用过程中，民用物体对管道既有挤压作用，也有相关作用.外部载荷引起的土壤大变形会导致管道断裂，以及土体由于介质压力和温度应力而抑制管道变形。

因此，对不同条件下管道应力的有效研究对防震减灾管道的设计具有重要意义有效模拟管道与地面的相互作用，研究上述因素对管道应力的影响，为施工提供相关指导。

一、概述管道中存在多种形式的应力，这些应力以多种形式表示。

他们的分析取决于具体情况。

为了精确地分析匹配，需要对特定问题的分析采取不同的方法。

内部力的大小取决于外部负荷，即外部力大，内部力大，管道压力大。

如果外部压力增加，内部压力就会增加。

这两种值之间的关系是平衡的，但内部力的极限是物质流动的极限。

如果外部负载超过这个值，管道就会变形并因此受损。

具体额外负荷包括风力、地震和水力冲击。

二次应力是由热膨胀、冷却和其他管道运动引起的，而二次应力与一次应力之间存在差异，主要是因为二次应力的自限行，与外部压力不同，当荷载增加时，即使额外的荷载超出了管道流动的极限，荷载也会增加。

埋地钢制管道外检测解决方案之远场应力检测(FS)

埋地钢制管道外检测解决方案之远场应力检测（FS）引言目前管道承担着国内油气运输的主要任务,油气管道的安全关乎民生大计。

对油气管道运行中面临的风险因素进行识别和评价,通过监测、检测、检验等各种方式，对管道进行完整性管理，将风险控制在最小范围内，保障油气运输，至关重要.技术原理FS的技术是一种无需与被检测的管道进行直接接触，不给管道施加任何激励信号，便能够在管道上方地面检测出罐体腐蚀损伤，评估管道安全级别的创新检测方法。

由于地球是一个巨大的磁体，地表上导出都分布着可以探测和计量的磁力场.而铁磁性材料的磁弹性作用，使得处在地磁场中的铁磁性材料制成的管道周围同时存在着与管体的应力分布相关联的磁场分布。

输送载荷管道的管体上会产生一定的应力分布，在应力集中区内其磁场会发生畸变.而畸变在管道上方的磁场不会因为管道负荷的消减而消失(称之为“磁记忆”效应）.检测人员手持便携式检测仪沿管道行走，对管道因制造、建设、运营过程中形成的缺陷、腐蚀损伤而导致的应力集中进行磁扫描，采集铁磁性材料的磁场变化的数据曲线，经腐蚀应力诊断软件的数据处理系统确定出管体上各种类型的缺陷。

因非接触管道或侵入管道内部，在整个检测的实施过程中无需中断管道的正常运行。

布置方案FS检测分4个阶段进行：前期数据调查、现场检测、数据分析、最终报告.现场检测（1）在搜集到管道特征数据之后，分析是否满足检测条件。

（2）现场检测:①现场初步勘察核对管线路由和周围环境.FS现场检测需要在管道地表沿线全程行走,利用专有设备徒步搜集磁力信息。

②用探管仪，精确定位管线并安装临时标记。

对管道定位越精确，搜集的磁力信号越精确。

③用GPS卫星定位系统给出管线标记点的绝对地理位置经纬度坐标。

④利用核心设备远场应力磁力信号搜集仪，从地面对管道进行FS智能检测.⑤在FS现场信号收集完成后,需要在同一管径同一压力的管道上开挖1～3个点，进行磁力信号校验。

校验的目的主要是结合分析软件的数据库，将收集到的磁力线信号，与实际缺陷等级匹配，确保最终结论的准确度。

沿海成品油输油站内管道应力释放的措施

石油库与力口油站第3〇卷第2期总第I74期2〇21年4月出版油气管道OIL DEPOT AND GAS STATION VOL. 30 NO. 2 NO. 174 totally Apr 20. 2021 OIL AND GAS PIPELINE沿海成品油输油站内管道应力释放的措施舒献成〔国家管网华东分公司甬台温管道管理处浙江温州325200〕摘要:针对浙江沿海某成品油输油管道站场站外埋地管线受到侧向和轴向推力，且管线两侧均无法移动，导致站内管线应力集中，造成部分管线位移的问题，采取了站内外管线上方降低荷载、站内管线更换可调节管托、固定墩增加混凝土方桩支护、站外管线平衡压带更换配重块等措施，释放了管线应力，保证了管线的安全运行。

关键词：成品油输油管道应力释放措施作为能源大动脉的长输管线，许多管线和场站建设在沿海地区。

由于沿海地区地形地貌主要以海积平原、冲积平原、低山丘陵、滩涂为主，该地形地貌最主要的特点就是土地基础强度低，压缩性较大，多属于欠固结状态,较易发生沉降，可流塑性较大[1]。

另外,沿海地区多属于经济发达地区，管线附近多有其它单位进行施工，会在管线周围堆砲大量弃土、弃渣等。

结合现场地质结构特点及天气等不可控因素，部分弃土、弃渣会发生塑性变形，流至管线上方、邻侧，增加管线的流动荷载™。

当流动荷载达到一定程度后，管线发生应力变形，因埋地管线应力自然释放量较大，导致场站内地上管线应力集中，发生变形，增加站内管线焊口、法兰处横向、纵向荷载，从而严重危害管道和设备的正常运行。

温州某长输管道站场由于站外埋地管线附近有其它单位堆砌大量弃土、弃渣，因天气原因导致弃土、弃渣流至管线上方，站外埋地管线受到横向、纵向挤压，站内管线应力集中，无法自然释放，导致站内部分管线发生偏移、站场内管线轻微拱起变形、阀门支墩悬空、放空管线倾斜等情况。

为保证管线运行安全，需采取相应的措施来释放应力。

埋地悬空管道的应力分析及计算

ＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＢｕｒｉｅｄＳｕｓｐｅｎｄｅｄＰｉｐｅｌｉｎｅ
ＲＡＮＬｏｎｇｆ￣ｉ，ＧＡＯＷｅｎｈａｏ．ＷＵＤｏｎｇ
ｒＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔ３＂，Ｆｕｓｈｕｎ１１３００１，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂｕｒｉｅｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓａｒｅｔｈｒｅａｔｅｎｅｄｆｒｏｍｖａｒｉｏｕｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄｉｓａｓｔｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｍａｙｌｅａｄｔｏｅａｒｔｈｃｏｌｌａｐｓｅａｎｄ
０前言
南于长输油气管道服役环境复杂，管道敷设
等载荷共同作用下，管道ｆ｝Ｉ现下垂，较人的卜
垂高度导致管道变形，甚至拉断管道，造成严重
的事故『１＿。因此，研究埋地悬空管道的应力分布，
伤亡．、本研究基于Ｗｉｎｋｌｅｒ线性理论，建立管一土相互作用力学模型，应用ＡＢＡＱＵＳ有限元分析
软件得到悬空管道上的应力分布，分析得出管道达到屈服阶段时管道的悬空长度。计算结果表

长输管道埋地弯头结构的复杂应力分析

长输管道埋地弯头结构的复杂应力分析夏梦莹;张宏;刘啸奔;吴经天【摘要】A numerical model for stress calculation of the buried elbow was built, which was established based on the nonlinear finite element method. The model adopted nonlinear soil springs to simulate the constraint effect of soil on the pipeline, using shell elements to model the pipeline. Taking the pipeline internal pressure and temperature as the load, the influence on pipeline stress of many parameters were analyzed, including pipe diameter, radius of curvature and angle, wall thickness and soil spring force, the change laws of maximal stress were obtained. The calculation results showed that the method can well simulate the stress process of the elbow, which can be used for the design and safety assessment of buried elbow.%基于非线性有限元法, 建立了埋地弯头应力计算的数值分析模型. 模型中采用非线性土弹簧模拟土壤对管道的约束作用, 采用壳单元模拟管道. 以管道内压与温度荷载为载荷条件, 分析了管道直径、壁厚、弯头曲率半径与夹角、土弹簧抗力多种特性参数对管道应力的影响, 得到了管道最大应力的变化规律. 计算结果表明, 该方法能够较好地模拟弯头的受力过程, 可为埋地弯头的设计与安全评价提供一定的参考依据.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2015(038)009【总页数】4页(P22-25)【关键词】焊管;埋地弯头;管土相互作用;非线性土弹簧;应力分析;有限元方法【作者】夏梦莹;张宏;刘啸奔;吴经天【作者单位】中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院, 北京 102249;中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院, 北京 102249;中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院, 北京 102249;中石化天津液化天然气有限责任公司, 天津 300457【正文语种】中文【中图分类】TE973油气管道是油气输送的主要手段，近年来，我国油气需求快速增长，促进了油气管道建设的快速发展。

地质崩塌冲击作用下埋地油气管道应力变形分析

Ｄ
地质崩塌冲击作用下埋地油气管道应力变形分析
文／渊博李王建华罗朔
摘
要：质崩塌自然灾害中，往会产生崩落的巨石冲击管道，成管道破坏。本文利用马斯地往造
．
顿提出的沟内埋管竖直土压力计算模型，埋地油气管道存在冲击荷载情况下的受力进行分析提对
强大的瞬时冲击力和附加应力，管道承受的应力超过其安全使用主动＋／ｂＥ￣系数Ｋ，ｔｎ（５一）Ｄ为埋管直径；为地ＫａＺ。；４Ｈ
规定的许用应力，从而引起管道变形失稳甚至断裂。因此，从油
气管道设计和完整性管理的角度出发，地质崩塌冲击作用下对
表到埋管顶部的填土深度；ｑ为填土表面的均布荷载。
埋地管道进行应力变形分析是具有实际意义的。
１管道荷载．
１管顶竖直土压力．１
埋地油气管道的工作状态远较地面露天管道复杂，原因其
计算方法也不相同。这里仅对沟埋式管道进行分析，于散体基
影响较大，范Ｇ５２３２０规Ｂ０５ — ０３对管沟宽度作了规定，当管沟
深度小于５时，宽值应按下式计算．ｍ沟
Ｂ＝＋Ｄｂ（４）
程中存在着重大的安全隐患。在典型的几种地质灾害中，塌崩

埋地输油管道在线大修应力应变分析

道中对于非节点载荷可按前面介绍的方法转化为单元等效节点载荷然后与节点载荷一起利用单元定位向量和迭加原理集成到结构等效节点载荷向量中去从而形成结构节点载荷向量为除挤压力外所有载荷迭加形成的结构等效节点载荷向量
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。