隨著天然氣輸氣量的大幅提高,管道全線壓力不斷提升,燃?xì)廨敋夤艿赖膬雒泦栴}逐漸受到廣泛關(guān)注。在燃?xì)廨敋夤艿澜?jīng)過調(diào)壓站節(jié)流后,地下埋地管道常會(huì)低于0℃運(yùn)行,該低溫造成管道周圍土體水分凍結(jié)成冰,使土體體積膨脹,即出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象。燃?xì)庹{(diào)壓站管道在凍脹現(xiàn)象的影響下會(huì)出現(xiàn)形變失效問題,極易危及管道運(yùn)行安全,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。在工程設(shè)計(jì)階段,應(yīng)根據(jù)具體工程性質(zhì),采用合理方法對(duì)可能引起的土體凍脹現(xiàn)象及凍脹現(xiàn)象對(duì)管道的作用效果進(jìn)行分析,以便于實(shí)際施工過程中采取適宜的實(shí)施方案和相應(yīng)的凍脹預(yù)防措施,將管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)降到最低。鑒于此,本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究手段,對(duì)已有的管土結(jié)構(gòu)凍脹理論進(jìn)行了系統(tǒng)性的梳理,并結(jié)合實(shí)際工程及氣候數(shù)據(jù),對(duì)土體的凍脹規(guī)律及凍脹對(duì)管道的影響進(jìn)行深入分析。此外,考慮了防治凍脹的管道外表面溫度限定條件,給出了低溫燃?xì)饴竦毓艿赖膬雒浿卫矸桨?給凍脹的防治提供了一定的理論指導(dǎo)。主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）基于對(duì)氣體絕熱節(jié)流過程的理論研究,采取理論計(jì)算方法預(yù)測(cè)天然氣經(jīng)調(diào)壓器絕熱節(jié)流后的出口溫度和絕熱節(jié)流系數(shù),并結(jié)合北京地區(qū)城市調(diào)壓站調(diào)壓范圍,對(duì)不同調(diào)壓壓力下的天然氣溫降、節(jié)流規(guī)律... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 凍脹對(duì)埋地燃?xì)夤艿赖闹饕绊懶问?br>    1.3 管土結(jié)構(gòu)凍脹變形研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究狀況
        1.3.2 國內(nèi)研究狀況
    1.4 管土結(jié)構(gòu)凍脹治理方法
    1.5 本文的主要研究方法與內(nèi)容
第2章 調(diào)壓器內(nèi)天然氣節(jié)流過程分析
    2.1 調(diào)壓器簡介
        2.1.1 調(diào)壓器的基本構(gòu)成元件
        2.1.2 常用調(diào)壓器的工作原理
        2.1.3 調(diào)壓器的氣質(zhì)來源
    2.2 天然氣絕熱節(jié)流過程理論研究
        2.2.1 天然氣絕熱節(jié)流過程的溫度效應(yīng)
        2.2.2 天然氣絕熱節(jié)流系數(shù)的計(jì)算方法
    2.3 壓力調(diào)節(jié)對(duì)調(diào)壓器內(nèi)天然氣絕熱節(jié)流參數(shù)的影響
        2.3.1 調(diào)節(jié)入口壓力
        2.3.2 調(diào)節(jié)出口壓力
        2.3.3 節(jié)流壓差分析
    2.4 計(jì)算的結(jié)果驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 管土結(jié)構(gòu)凍脹變形分析方法與建模
    3.1 管土結(jié)構(gòu)凍結(jié)的理論分析模型
    3.2 管土結(jié)構(gòu)凍結(jié)的水熱耦合數(shù)學(xué)分析模型
        3.2.1 土體凍結(jié)溫度場(chǎng)的基本方程
        3.2.2 水分遷移方程
        3.2.3 水熱耦合遷移方程
        3.2.4 定解條件
        3.2.5 水熱耦合遷移方程的有限元求解
    3.3 管土結(jié)構(gòu)凍脹的水熱力耦合數(shù)學(xué)分析模型
        3.3.1 凍土的凍脹變形特征
        3.3.2 管土結(jié)構(gòu)凍脹的水熱力耦合數(shù)學(xué)分析模型
    3.4 管土結(jié)構(gòu)凍脹變形的ABAQUS用戶子程序?qū)崿F(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 調(diào)壓后埋地燃?xì)夤艿纼雒洈?shù)值模擬分析
    4.1 計(jì)算模型
    4.2 模型材料及參數(shù)
    4.3 定解條件
    4.4 管道周圍土體凍脹特性
        4.4.1 溫度場(chǎng)分析
        4.4.2 水分場(chǎng)分析
        4.4.3 應(yīng)力場(chǎng)分析
        4.4.4 位移場(chǎng)分析
    4.5 管道位移場(chǎng)分析
    4.6 數(shù)值模擬與理論分析方法結(jié)果的對(duì)比
    4.7 本章小結(jié)
第5章 低溫埋地燃?xì)夤艿婪纼雒泝?yōu)化設(shè)計(jì)研究
    5.1 保溫層法
        5.1.1 保溫材料選擇
        5.1.3 保溫效果對(duì)比分析
    5.2 電伴熱法
        5.2.1 電伴熱方式選擇
        5.2.2 電伴熱效果對(duì)比分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]高海拔多年凍土區(qū)埋地式輸氣管道周圍土體溫度場(chǎng)及管—土熱力耦合數(shù)值計(jì)算[D]. 吳亞飛.蘭州交通大學(xué) 2017
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[3]凍土膨脹對(duì)調(diào)壓站管線應(yīng)力變化影響分析[D]. 李世龍.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2014
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[5]凍土水熱力三場(chǎng)耦合的襯砌渠道凍脹數(shù)值模擬研究[D]. 王文杰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
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本文編號(hào)：3686503