埋地管道不均勻沉降的應力及影響因素分析
本文選題:埋地管道 + 不均勻沉降 ; 參考:《重慶大學學報》2017年08期
【摘要】:為保障天然氣埋地管道的安全運行,需要對其在不均勻沉降狀態(tài)下的應力水平及其影響因素進行研究。選取該管道系統(tǒng)易發(fā)生應力集中的3個關鍵部位進行現(xiàn)場應力測試,得到系統(tǒng)運行時管道的應力值。應用ANSYS軟件建立了管土非線性接觸模型,通過對其進行分析,得到管道應力水平并建立了沉降差量與最大Von-Mises應力之間的映射關系。在該模型的基礎上,探討了管徑、壁厚、埋深、埋土彈性模量、埋土泊松比對管道應力狀態(tài)的影響。增大壁厚和埋土彈性模量以及減小埋深和管徑均可降低不均勻沉降時管道的最大Von-Mises應力。研究結果為目前大量在建及在役天然氣埋地管道的安全運行提供了理論支持,并提出了針對性的改進措施。
[Abstract]:In order to ensure the safe operation of natural gas buried pipeline, it is necessary to study the stress level and its influencing factors under the condition of uneven settlement. The stress test of 3 key parts of the pipeline system which is prone to stress concentration is selected, and the stress value of the pipeline is obtained. The ANSYS software is used to establish the pipe and soil nonlinearity. Through the analysis of the contact model, the stress level of the pipe is obtained and the mapping relation between the settlement difference and the maximum Von-Mises stress is established. On the basis of this model, the diameter, wall thickness, buried depth, elastic modulus of buried soil, and the influence of the buried soil on the stress state of the pipe are discussed. The thickness of the wall and the elastic modulus of the buried soil are increased and the decrease of the elastic modulus of the buried soil is increased. The depth and diameter of the buried pipe can reduce the maximum Von-Mises stress of the pipe during the uneven settlement. The result of the study provides a theoretical support for the safety operation of a large number of natural gas buried pipelines in service and puts forward some pertinent measures for improvement.
【作者單位】: 華南理工大學機械與汽車工程學院;
【基金】:中澳天然氣技術伙伴關系基金資助項目~~
【分類號】:TE973
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,本文編號:2061999
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