逆断层作用下X80埋地管道的非线性屈曲分析
本文选题:X管道 + 逆断层 ; 参考:《油气储运》2017年01期
【摘要】:埋地高强钢管道是油气长距离输送的主要方式,而地震造成的断层位移错动严重威胁管道的安全运行。建立了埋地X80高强钢管道在逆断层作用下的有限元模型,采用弯管与管单元模拟管道,非线性土弹簧模拟管土相互作用。考虑了管材、管土、几何大变形造成的非线性,模型采用非线性稳定算法,保证了求解的收敛性。依据西气东输二线工程参数,详细分析了逆断层作用下管道的两种屈曲失效形式,即梁式整体屈曲失效与壳式局部失稳失效。同时,讨论了断层倾角、管道壁厚及埋深对管道屈曲失效形式的影响。研究成果对穿越断层管道的设计与安全评价有一定的指导意义。
[Abstract]:Buried high strength steel pipeline is the main way of oil and gas long distance transportation, and the fault displacement dislocation caused by earthquake seriously threatens the safe operation of pipeline. The finite element model of buried X80 high strength steel pipeline under the action of reverse fault is established. The pipe is simulated by curved pipe and pipe element, and the interaction between pipe and soil is simulated by nonlinear soil spring. The nonlinear behavior caused by large deformation of pipe, tube-soil and geometry is considered. The nonlinear stability algorithm is used to ensure the convergence of the solution. According to the engineering parameters of the second line of gas transmission from west to east, two kinds of buckling failure modes of pipeline under the action of reverse fault are analyzed in detail, that is, the global buckling failure of beam type and the local buckling failure of shell type. At the same time, the effects of fault dip angle, pipe wall thickness and buried depth on the failure mode of pipeline buckling are discussed. The research results have certain guiding significance for the design and safety evaluation of cross-fault pipeline.
【作者单位】: 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院/油气管道输送安全国家工程实验室;
【基金】:中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“第三代大输量天然气管道工程关键技术研究”,2012E-2801-01
【分类号】:TE973.1
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本文编号:1985980
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