為保障凍土區(qū)埋地管線在寒季的安全運(yùn)營(yíng),針對(duì)中俄漠加段含腐蝕缺陷埋地管線寒季的凍脹災(zāi)害工況,采用ABAQUS建立凍土區(qū)三維熱固耦合有限元模型,研究了凍脹區(qū)長(zhǎng)度、缺陷深度、缺陷寬度及缺陷位置等對(duì)埋地管道內(nèi)外壁雙層面軸向應(yīng)力的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)土壤發(fā)生凍脹時(shí),管道內(nèi)、外壁面沿軸向會(huì)出現(xiàn)3個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)失效區(qū),外壁面風(fēng)險(xiǎn)失效區(qū)位于距凍脹區(qū)0～10 m的非凍脹區(qū)和缺陷區(qū)域,內(nèi)壁面風(fēng)險(xiǎn)失效區(qū)位于距凍脹區(qū)0～5 m的非凍脹區(qū)和缺陷區(qū)域,內(nèi)外壁沿軸向Von Mises應(yīng)力對(duì)寒季地表溫度敏感性極高,最高可達(dá)43%,因此寒季應(yīng)根據(jù)凍脹區(qū)長(zhǎng)度對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)失效區(qū)管道進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng);當(dāng)且僅當(dāng)缺陷位于凍脹區(qū)域中軸線時(shí),凍脹將加大腐蝕缺陷處管道失效的可能性;缺陷域內(nèi)管道內(nèi)外壁最大Von Mises應(yīng)力對(duì)缺陷深度最敏感,最高可達(dá)58%,對(duì)凍脹土壤長(zhǎng)度、缺陷寬度和寒季溫度較敏感,絕對(duì)值均達(dá)10%以上;各種因素與寒季氣溫變化多呈非線性關(guān)系且二者互相促進(jìn)加速管道失效。研究結(jié)果可為寒季凍土區(qū)輸油管道的完整性評(píng)價(jià)及維護(hù)檢測(cè)等提供依據(jù),具有一定的理論指導(dǎo)意義和工程實(shí)用價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：石油機(jī)械. 2020,48(09)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【文章目錄】：
0 引言
1 有限元模型
    1.1 平衡微分方程
    1.2 3D非線性模型
    1.3 模型材料參數(shù)
        1.3.1 埋地管道材料特性
        1.3.2 土壤模型
    1.4 有限元模型驗(yàn)證
2 實(shí)例分析
    2.1 腐蝕缺陷相對(duì)深度的影響
    2.2 凍脹區(qū)長(zhǎng)度的影響
    2.3 缺陷位置的影響
    2.4 缺陷寬度的影響
3 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]中俄輸油工程對(duì)周圍多年凍土的影響研究[D]. 洪皓飛.黑龍江大學(xué) 2018
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本文編號(hào)：3191663