大直径直埋热力管道局部稳定性的有限元分析

发布时间：2020-05-31 18:18

【摘要】：随着集中供热事业的迅速发展,直埋主干热力管道的管径越来越大,有些甚至达到了1.4米。但目前缺乏针对大直径直埋热力管道稳定性的系统研究,特别是局部稳定性的数值分析还很少涉及。因此本文对管道的局部稳定性设计和分析具有重要的实际意义。本文首先论述了管道局部稳定性分析的理论基础。其次,在工程实例的基础上,应用有限元软件ABAQUS建立三维管土接触模型,模拟分析了大直径直埋热力管道在升温运行过程中的局部稳定性。研究了管道位移及应力应变在管道屈曲过程中的分布变化规律,得出了管道发生局部屈曲的临界温差值。最后,通过参数化分析,得到了地面荷载、上覆土体荷载、管土摩擦力三种荷载因素以及管道壁厚缺陷、定位偏差两种缺陷形式对管道局部稳定性的影响规律,并根据结果提出了相应的防护措施。结论表明在地面荷载作用下,存在定位偏差的热力管道在运行温差较高时,可能会出现局部失稳。管道发生局部失稳时,管道中部管壁顶点竖向凹陷变形值会突然增大,并伴随着应力的重新分布。在影响管道局部稳定性的各种因素中,地面荷载、上覆土体荷载、管道壁厚、壁厚缺陷、定位偏差的影响较大;管土摩擦力的影响较小。
【图文】：

预制保温管报警线示意图

方式的确定见的管道安装方式有两种，，分别为冷安，是指热力管道不需要进行提前预热，高温度时，管道自由端会产生最大膨胀图 1-1 预制保温管横截面示意图图1-2 预制保温管报警线示意图1-保护壳；2-保温层；3-报警线；4-工作钢管
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU995.3

【参考文献】

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本文编号：2690265