埋地管道常用结构单元结构分析与软件开发

发布时间：2019-07-29 18:02

【摘要】：随着石油与天然气市场需求的剧增及开采技术不断革新,石油行业发展迅速。油气管道作为绿色经济的运输方式,成为国内外油气产品的主要运输方式之一。但与此同时,管道破坏产生的事故时有发生,成为制约管道发展的因素之一。因此,加强管道结构的安全要求十分必要。在管道设计过程中,设计院的设计内容存在大量重复性工作,常用软件具有数据输入、流程运行复杂等问题。为了提高效率,减轻工作量,搭建实用的管道设计、应力分析平台势在必行。由中国石油大学(北京)与中国石油工程设计有限责任公司北京分公司合作的项目“油气田地面工程埋地管道应力分析关键技术研究”对埋地管道常用结构单元进行应力分析。本论文介绍了工程设计公司常用应力分析软件CAESAR II存在的弊端,阐述了Ansys对于局部结构分析的优势,选用不同工况对两种软件进行了对比分析。利用Ansys软件对包括单弯头管道结构、Z型管道弯头结构、U型管道弯头结构、不含水平埋地弯头的站场出入土管段结构和含水平埋地弯头的站场出入土管段结构在内的五种结构单元进行有限元建模分析。与此同时,本论文基于Ansys软件与Visual Studio 2012软件构建了“埋地管道常用结构单元应力分析软件平台”,融合了不同结构单元的的应力应变分析模型,实现输入参数、建立模型、分析运算、结果输出、文件保存等功能,具有工程实践意义,大大提高了工程设计人员的工作效率,对油气管道设计与安全评价具有重要参考价值。
【图文】：

第1 章 绪论破坏试验[16]。弯管为垂直弯管，一端固定，一端为悬臂式 W.L. Greenstreet 的试验并没有加载到试件完全塑性破坏，并当弯头外表皮电阻片应变量达到 2000 微应变时，将相应在这种情况下，如果试验能够继续加载知道发生塑性形变ов 为最早分析薄壁弯头极限弯矩的学者，分析中假定材料为件和平衡条件进行极限弯矩的分析[17]。他没有得出封闭解参数 0.5和 1.0两种情况的数值解，此数值解与真塑性薄壳理论，P. V. Marcal 提出利用计算机程序，按积分矩以及应力应变[18]。弯头转角大小与弯矩关系如图 1.1 所

道进出土段补充，容易在这种力下产生伸缩变形。受约束可以自由伸缩，是管道中柔性最大的结构，生褶皱、屈曲等破坏现象，，给管道运行带来巨大影响大学（北京）邓道明教授研究埋地管道出土端补偿节来吸收管道的位移，减少管道位移对管道或设备的收与补偿器相连的地下管道的位移。地下管道出土，补偿器刚度由管道的抗弯刚度、补偿器的形状和位移与其尺寸是相互关联的。进出入管道铺设方法，史航指出油气管道进出站场段，为避免管道位移，需设置锚固墩，但大体积的要的麻烦[22]。为减少管道位移，推荐 Z 字型进出站分析证明。于桂杰编著的“管道与储罐强度设计”提出了站场。埋地管道过渡段应力如下图所示。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;TE973

【参考文献】

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本文编号：2520669