逆斷層作用下X80埋地管道的非線性屈曲分析
本文選題:X管道 + 逆斷層; 參考:《油氣儲(chǔ)運(yùn)》2017年01期
【摘要】:埋地高強(qiáng)鋼管道是油氣長距離輸送的主要方式,而地震造成的斷層位移錯(cuò)動(dòng)嚴(yán)重威脅管道的安全運(yùn)行。建立了埋地X80高強(qiáng)鋼管道在逆斷層作用下的有限元模型,采用彎管與管單元模擬管道,非線性土彈簧模擬管土相互作用?紤]了管材、管土、幾何大變形造成的非線性,模型采用非線性穩(wěn)定算法,保證了求解的收斂性。依據(jù)西氣東輸二線工程參數(shù),詳細(xì)分析了逆斷層作用下管道的兩種屈曲失效形式,即梁式整體屈曲失效與殼式局部失穩(wěn)失效。同時(shí),討論了斷層傾角、管道壁厚及埋深對(duì)管道屈曲失效形式的影響。研究成果對(duì)穿越斷層管道的設(shè)計(jì)與安全評(píng)價(jià)有一定的指導(dǎo)意義。
[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.
【作者單位】: 中國石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院/油氣管道輸送安全國家工程實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)“第三代大輸量天然氣管道工程關(guān)鍵技術(shù)研究”,2012E-2801-01
【分類號(hào)】:TE973.1
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本文編號(hào):1985980
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