长输管道弹性敷设应力测试与分析

为确定长输管道弹性敷设及下沟过程前后的应力状态,采用基于实测数据的力学分析与有限元仿真的方法对局部管段开展了弹性敷设过程应力测试,确定了管道敷设应力水平与成因。研究结果表明:管道在敷设过程中表现出较大弯曲应力,且弯曲方向频繁变化,施工过程对弹性敷设管道应力状态有显著影响;在管道敷设过程中应避免较长的悬空段,适当增强管道约束,优化施工流程;为降低敷设应力,建议超过一定大角度弯头的管段采用沟下组焊等对管道应力影响较小的施工方式。该研究有助于加深对管道弹性敷设应力的认识,可为管道应力监测提供依据。

油气管道的弹性敷设设计

弹性敷设的管道应满足强度和变形条件，而对上凸弹性弯曲的受热管道还要满足纵向稳定性条件。弹性敷设管沟标高计算的依据是管道的弹性挠曲线，我国设计单位普遍采用圆弧曲线来近似之，而前苏联采用精确的四次挠曲线。系统地介绍了这两种方法的一系列实用设计公式；其中据强度条件确定最小弹性弯曲半径的公式与我国油气管道结构设计规范推荐的不一样，管沟标高计算公式与现有文献介绍的也有不同之处。同时，还对有关公式作了评述。合理使用这些公式，既能保证管道的安全，又可获得较好的经济效益。

将弯管敷设变更为弹性敷设的情况分析

根据输油工况和管线沿途的地质、土壤等状况,广泛采用管材多极变壁厚进行管线敷设,管线敷设还尽可能采用弹性敷设和冷弯弯管敷设,以便减少固定墩的数量。为保证焊接质量和管材强度,在管线上允许加装30°、45°、60°曲率半径大于5DN的3种热煨弯头与冷弯管(曲率半径=40DN)相配合,以适应管线走向所需要的转角。文中分析了3种敷设,选出最佳的敷设方案以降低成本。

埋地管道弹性敷设竖向转角临界值的计算

对埋地油气管道弹性敷设计算公式中的竖向转角进行了分析,提出在曲率半径一定的条件下,存在一个临界值,对该临界值进行了求解,得出了简化计算公式。由于该临界值在分别用于油、气管道时存在较大差异,为此对两部规范中的两种计算管道曲率半径的公式进行了比较,根据钢结构梁的挠性原理,推导出了适用于所有埋地钢质管道弹性敷设竖向转角临界值的简化计算公式。运用该简化计算公式可以方便快捷地进行埋地管道的设计计算,计算结果满足工程要求。

长输管道竖向弹性敷设计算及有限元分析

本文提供了埋地钢质管道和管沟开挖的曲率半径、弧形管沟标高的计算方法,并利用ANsYs软件分析管道爬坡的垂直敷设高度与应力的关系,以及埋地管道弹性敷设在自重作用下的变形和自重与内压共同作用下的组合变形及其受力情况。分析结果为管道弹性敷设提供参考。

长输管道竖向弹性敷设组合变形研究

文中提供了埋地管道弹性敷设自重作用下的变形和自重与内压共同作用下的变形及受力情况,并利用有限元软件ANSYS分析管道爬坡的垂直敷设分析自重与内压组合受力的变形及其应力,为管道弹性敷设提供参考。

大口径长输管道弹性敷设施工方法

在天然气管道的铺设中,由于受到地形、地貌的限制,弯转情况是大量存在的。要实现管线的弯转,除了采用弯头和设置人工补偿器外,还可使管道在其弹性限度内弯曲以满足敷设要求,即利用管道自身的弹性变形实现管道的弯转,进行管道的敷设。本文以具体工程实例为基础,探讨了在天然管道施工中如何做好弹性敷设。

油气管道规范中弹性敷设弯曲应力公式的改进

为了推导出简单、实用、准确的油气管道垂直弹性敷设弯曲应力计算公式,研究了国内外油气管道规范中弯曲应力的计算公式,分析了原有公式的适用性和在计算中存在的不足。在此基础上,根据结构力学理论,从平断面假定出发,采用微积分方法重新推导了油气管道垂直弹性敷设弯曲应力计算公式,并用ANSYS有限元软件对公式的准确性进行了验证。研究结果表明:推导公式理论充分、简单易用、适用性好,能够准确计算油气管道垂直弹性敷设的弯曲应力。研究结果为油气管道垂直弹性敷设弯曲应力的计算提供了可靠依据,弥补了国内外油气管道规范中垂直弹性敷设弯曲应力计算公式的不足。(图4,表1,参9)

燃气管道弹性敷设设计参数的计算

论述了燃气管道弹性敷设的要求,埋地燃气管道施工图设计中弹性敷设有关参数的计算方法。

高压天然气管道水平定向钻弹性段相接方案研究

以云密路(山庄路)高压燃气迁改工程为例,应用计算及实例分析,研究该段水平定向钻弹性敷设段相接方案实施的可行性。

热煨弯管在大口径管道中的应用

随着管道建设向大口径、高强度方向的发展,管道转向采用的弹性敷设、弯头或冷弯弯管由于在使用和制作工艺上受到一定的客观条件限制,应用数量会逐渐减少,而热煨弯管则随着制作工艺的逐渐成熟,具有良好的应用前景。特别是对于同一直径不同角度的弯管,热煨弯管可进行连续生产,且具有作业线固定,弯管质量可靠,可调性和适用性强等特点,能较好地适应各类油气管道的发展。

天然气集输管线浅谈

本文通过确认工程数据及任务,选取集输路径,确定管线走向、长度、压力等;并进行工艺系统分析计算,设计出最优的管网分布、管径组合,使其实现布局合理,投资费用最低,工程量较少、施工条件好,管理方便,天然气流向合理的目的。从而能实现HSE健康、安全、环保生产的效果。

空间曲线定向钻穿越设计与应用

油气管道工程建设中,在同一纵断面形成曲线的二维定向钻技术已日渐成熟,但因地形受限,采用空间曲线进行定向钻穿越设计,在国内应用较少。文中结合工程设计实例,重点介绍定向钻穿越利用空间曲线解决管线预制场地的直线和穿越中线在水平面形成夹角造成的难题。结合美国材料试验学会ASTM法对空间曲线定向钻穿越回拖力计算进行了应用简析。

减少中俄天然气东线焊接连头口的设计新思路

中俄天然气东线管道工程全线推荐采用自动焊接,为保证焊接连续性,提高施工效率和质量,要尽可能减少焊接连头口数量。从设计角度出发,针对管道穿越三、四级公路用套管结构,提出采用组装式盖板涵代替传统钢筋混凝土套管;对于管道转向方法,提出采用管道水平及纵向大角度弹性敷设代替热煨弯管及冷弯弯管的设计思路。经过现场实施验证,这些措施切实保证了中俄天然气东线自动焊作业的连续性,有效减少了焊接连头口数量。

长输管道穿越水网地区带水开挖应用

1工程概况西气东输二线东段南昌——上海支干线属于国家重点建设项目,设计压力为10MPa,管径1016mm,大姚塘穿越位于江苏省苏州市车坊镇,穿越处地区等级为三级,管道实长为230. 3m,其中大开挖穿越段为185. 6m,一般线路段44. 7m。由于大姚塘为通航河塘,水流速较小,最大水深4. 5m,河面水宽70m,河底最低高程为-1. 9m,冲刷线高程为-5. 5m,根据设计勘查地质资料,穿越区地层分布特征为:上部为黏土。

关于次高压燃气管网管线转角的探讨

燃气输送管道在平面走向改变处和竖面坡度、坡向变化处都会出现大量的转角点,目前,管线的转弯可利用工厂预制的热弯弯头、现场弯管机冷弯的冷弯弯头和弹性弯曲的管道来实现。

某输气管线穿越段应力分析

某管线水域穿越段测绘发现其弹性敷设曲率半径为600 D,不满足标准要求,采用理论计算和数值模拟对该管段进行应力分析。计算发现,设计压力下该段管道环向应力和当量应力满足标准要求,但轴向应力不满足要求,其安全系数由标准要求的2.5降低为1.71。轴向应力过高由弹性敷设曲率半径过小造成,不能通过降低运行压力的方式使轴向应力满足要求。设计压力下弹性敷设曲率半径至少应为996 D,才能使轴向应力满足标准要求。

特殊工况下铺管船锚泊及铺管关键技术研究与应用

通过研究浅海海域特殊工况下铺管船锚泊分析和铺管分析方法和施工方案,以及大口径、较深水海底管道水平口对接提升下放的力学分析方法,建立了多船舶、多吊点动态联合作业的施工工艺,解决了狭窄航道半封航施工、低曲率半径弹性敷设、海底管道并行安全施工和大口径、大水深区海管水平口对接等技术难题,形成了复杂海域特殊工况下海底管道设计与施工的特色技术。

常德市第四水厂DN1 200过江倒虹管的施工

详细介绍了常德市第四水厂DN1200过江倒虹管采用弹性敷设整管下沉的施工过程。

南京市大厂区饮用水源整改工程过江管沉放技术

阐述了南京市大厂区饮用水源整治改造工程过江管沉放的施工方法,介绍了应力检测在管道弹性敷设中的具体应用。