天然氣泄漏爆炸已成為埋地輸氣管道主要的極端災(zāi)害。選取TNT當(dāng)量法作為輸氣管道小孔泄漏致爆的估算模型,適當(dāng)選取材料本構(gòu)模型,采用任意拉格朗日-歐拉方法 （ALE）,在驗(yàn)證模型精度的基礎(chǔ)上,建立了埋地輸氣管道-土壤-炸藥耦合的三維實(shí)體模型,分析了埋地輸氣管道動(dòng)力響應(yīng)（等效應(yīng)力、位移）與爆心距和炸藥量之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:ALE法可較好地描述球形爆炸波在土中的傳播規(guī)律,且可形象展示爆炸空腔及地表土丘的宏觀演化過程;在爆心距為205 cm時(shí),應(yīng)力隨著藥量的增大而增大,管體的抗爆極限藥量為58. 4 kg;應(yīng)力與位移均隨著裝藥量的增大或爆心距的減小而增大; X向位移、迎爆點(diǎn)及背爆點(diǎn)的Y向位移隨著時(shí)間的變化先增大后減小,管頂?shù)腨向位移則呈現(xiàn)先增大后減小的二次震蕩,管底的位移近似呈正弦規(guī)律變化;基于應(yīng)變的失效判據(jù)與應(yīng)力的失效判據(jù)評(píng)定結(jié)果存在偏差,應(yīng)力評(píng)定結(jié)果相對(duì)偏保守。所得結(jié)論可為并行輸氣管道的安全評(píng)估提供參考。 

【文章來源】：石油機(jī)械. 2020,48(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

天然氣泄漏示意圖

加拿大防務(wù)研究所對(duì)100 g炸藥在土中進(jìn)行了一系列爆炸試驗(yàn)[21]，試驗(yàn)裝置及裝置簡(jiǎn)圖分別如圖2a和圖2b所示。試驗(yàn)主要包含一個(gè)裝滿土體的鐵桶、土中不同埋深下的3個(gè)壓力傳感器以及大氣中設(shè)置的5個(gè)壓力傳感器(見圖2b黑色方塊)。研究僅針對(duì)地下部分，因此建立如圖2c所示的??三維實(shí)體模型，模型頂面為自由表面，對(duì)稱面上施加對(duì)稱約束，其余面上施加非反射邊界約束。圖3為土中3個(gè)壓力傳感器的實(shí)測(cè)值與模擬結(jié)果對(duì)比圖。

圖3為土中3個(gè)壓力傳感器的實(shí)測(cè)值與模擬結(jié)果對(duì)比圖。由圖3可知，模擬所得結(jié)果與試驗(yàn)值存在一定偏差，但整體接近，偏差分別為1.12%、7.00%和8.86%，處于工程可接受范圍，因此該試驗(yàn)定量驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可行性。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3110145