地基沉降的临海工艺管线安全检测技术研究

发布时间：2020-05-31 18:37

【摘要】：近年来,由于地质条件的影响和限制,许多管线敷设在土质较软的地基上,土质较软的地基承载能力低,承压后会有大变形,这就会造成地基沉降,从而导致敷设于其上的管线发生沉降,从而导致管线处于不安全的状态,严重威胁着临海油气管线的生产运行安全。以此亟待开展地基沉降临海管线的安全检测技术。本文以地基沉降临海工艺管线为研究对象,开展了以下工作:(1)在对临海工艺管线的结构及沉降量的数据调研基础上,通过力学分析及ANSYS有限元模拟确定了在初始工况下,由于地基沉降导致的临海工艺管线应力分布情况及应力集中危险区。(2)通过ANSYS有限元模拟,确定了不同地基沉降量下管线应力危险区应力的大小。建立了地基沉降量与临海管线应力集中之间的关系。当弯管附近支撑处沉降量达到11mm时管线应力达到临界值。(3)通过室内试验建立了磁记忆信号与临海管线应力集中之间的关系。确定了不同应力情况下的磁记忆信号特征参数。通过室内磁记忆检测试验,建立了含缺陷临海管线在不同压力载荷下的磁记忆信号特征参数体系,为现场管线检测提供基础。(4)开发了适合现场使用的管线磁记忆检测装置,并在现场对工艺管线进行了检测,结合室内实验结果对临海工艺管线的安全状态进行了评估,实现了对地基沉降管线的安全检测。
【图文】：

）管线内的流体物质为定式流动，特性并不会变化，所以流体在管数与实践是无关的。线变形的基本形式管线在收到外力载荷作用时，管线的尺寸及其整体形状都发生改变生变形主要的几个方向为轴向和径向。因此在度量管线发生变形的轴向上轴线各点的位移以及径向上横截面的角位移两个参数。虽然种外力载荷作用产生多种多样的变形，但是这些变形是由四种基础剪切、扭转和弯曲组合而成的[47]。因此，掌握管线的四类基本形变线在复杂环境和受力状态下应力和应变的前提条件。向拉伸和压缩因为轴向应力而轴线方向的长短形变。形变的作用力为反向等量的轴线在同一条轴线上。图 2.1 表示管线受到轴向拉伸和压缩作用力图中的管线本身形态以实线表示，形变后形态以虚线表示。

图 2.2 剪切应力Fig. 2.2 Shear stress转输送作业中，当受到作用在垂直于管线轴心线的平面内的力偶管线的任意的截面发送绕管线中心轴线产生相对转动的现象形。研究管线的扭转变形。首先计算出管线截面上的扭矩数值线应变效应与扭转变形的几何关系，即建立扭矩应力与管线应过应力与应变之间的关系，推导出应力求解公式。模型力学分析时，假设管线的弯曲形变只存在于纵向对称面。道扭转剪应力的方法，，从几何，物理和静力学的角度来对管道力进行研究。下列假设在管线纯弯曲条件下成立：管线横截面面存在，且仍然和管线轴线垂直相交，只是有了一定的围绕截的旋转角度。这也是平面化的弯曲变形假设。曲
【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】：2018
【分类号】：TE973.6

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本文编号：2690289