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含腐蚀缺陷海底管道压溃压力计算方法
被引量：
5
1
作者
陈严飞
侯富恒
+4 位作者
郎一鸣
高莫狄
张晔
夏通璟
张恩勇
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期182-188,共7页
腐蚀是海底管道最常见的缺陷形式,明确腐蚀缺陷对海底管道压溃压力的影响规律,建立可靠的压溃压力计算方法对评估海底管道的安全运行具有重要意义。考虑几何非线性和材料非线性,建立了含腐蚀缺陷的海底管道数值仿真模型,通过与文献试验...
腐蚀是海底管道最常见的缺陷形式,明确腐蚀缺陷对海底管道压溃压力的影响规律,建立可靠的压溃压力计算方法对评估海底管道的安全运行具有重要意义。考虑几何非线性和材料非线性,建立了含腐蚀缺陷的海底管道数值仿真模型,通过与文献试验数据对比验证了其可靠性。在此基础上,开展了腐蚀参数敏感性分析,得到了腐蚀深度、长度和宽度对海底管道压溃压力的影响规律:腐蚀长度、宽度和深度对海底管道的压溃压力影响效果依次递增,相对于轴向短腐蚀管道,腐蚀深度和腐蚀宽度对长腐蚀管道压溃压力的影响更大。基于敏感性分析和大量数值计算结果,采用非线性回归方法得到了含腐蚀缺陷海底管道压溃压力的计算公式,将该公式计算结果与文献试验结果和现有方法计算结果进行了对比,本文回归公式与试验值的误差小于10%,与现有计算方法的误差小于3%,证明本文回归公式能较为准确地预测含腐蚀缺陷海底管道的压溃压力。相关成果为含腐蚀缺陷海底管道的完整性评价提供了参考。
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关键词
海底管道
腐蚀缺陷
压溃压力
计算方法
腐蚀深度
腐蚀宽度
腐蚀长度
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职称材料
热荷载作用下输流管道临界流速解析计算方法
被引量：
3
2
作者
陈严飞
敖川
+3 位作者
董绍华
刘昊
马尚
夏通璟
《石油科学通报》
2021年第1期138-144,共7页
输流管道常用于石油天然气行业中,管道内过高流速会引发结构失稳,因此掌握输流管道临界流速的计算方法至关重要。受热荷载作用下的输流管道也经常被应用于实际工程领域中,比如加热输送的原油管道和供暖管道等。热荷载作用下的输流管道...
输流管道常用于石油天然气行业中,管道内过高流速会引发结构失稳,因此掌握输流管道临界流速的计算方法至关重要。受热荷载作用下的输流管道也经常被应用于实际工程领域中,比如加热输送的原油管道和供暖管道等。热荷载作用下的输流管道相比于基本输流管道受到热荷载作用引起的轴力,其自然振动频率及临界流速与普通输流管道存在一定的差异。基于哈密顿原理推导得到热荷载作用下两端支承输流管道的振动偏微分方程,通过分离变量将方程简化为一元四次齐次常微分方程。根据两端支承输流管道临界流速条件简化微分方程并求得其通解,给出了适用不同边界条件的输流管道临界流速解析表达式。基于算例分析了不同边界条件下线性热应力和非线性热应力对输流管道临界流速的影响,并与微分求积计算方法的结果进行对比,验证了给出的解析计算方法的准确性。研究表明相对于微分求积法,提出的解析方法计算更加简单,准确性更高,可以更方便的得到输流管系统的临界流速值,有利于指导工程实践;线性热应力和非线性热应力作用下的输流管系统的临界流速均随着热荷载的增加而降低,且下降速度越来越快;同等情况下非线性热应力作用下临界流速大于线性热应力作用下的临界流速,且随着热荷载的增加,两者间的差距逐渐增大;对比边界条件发现,固定边界条件能够承受的热荷载最大,因此对热荷载作用下输流管系统施加固定边界条件有利于提高系统的稳定性。本文提出的热荷载作用下输流管道临界流速的解析方法在工程现场可以方便快速地得到准确的临界流速,为热荷载作用下输流管道系统的设计和安全评价提了参考依据。
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关键词
输流管道
支承管道
热荷载
临界流速
解析方法
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职称材料
题名
含腐蚀缺陷海底管道压溃压力计算方法
被引量：
5
1
作者
陈严飞
侯富恒
郎一鸣
高莫狄
张晔
夏通璟
张恩勇
机构
中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
中海石油(中国)有限公司上海分公司
中海油研究总院有限责任公司
出处
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期182-188,共7页
基金
国家自然科学基金项目“组合荷载作用复杂腐蚀-凹痕缺陷深海管道局部屈曲失效机理和安全评价(编号:51779265)”“位移控制下耦合缺陷深海双层管道局部屈曲失效机理和应变评价研究(编号:52171285)”
工业装备结构分析国家重点实验室开放基金项目“复杂腐蚀-裂纹缺陷深水管道失效机理和安全评价(编号:GZ19119)”
深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室开放基金“复杂凹陷-裂纹缺陷深水油气管线破坏机理和控制对策(编号:BIPT2018002)”部分研究成果。
文摘
腐蚀是海底管道最常见的缺陷形式,明确腐蚀缺陷对海底管道压溃压力的影响规律,建立可靠的压溃压力计算方法对评估海底管道的安全运行具有重要意义。考虑几何非线性和材料非线性,建立了含腐蚀缺陷的海底管道数值仿真模型,通过与文献试验数据对比验证了其可靠性。在此基础上,开展了腐蚀参数敏感性分析,得到了腐蚀深度、长度和宽度对海底管道压溃压力的影响规律:腐蚀长度、宽度和深度对海底管道的压溃压力影响效果依次递增,相对于轴向短腐蚀管道,腐蚀深度和腐蚀宽度对长腐蚀管道压溃压力的影响更大。基于敏感性分析和大量数值计算结果,采用非线性回归方法得到了含腐蚀缺陷海底管道压溃压力的计算公式,将该公式计算结果与文献试验结果和现有方法计算结果进行了对比,本文回归公式与试验值的误差小于10%,与现有计算方法的误差小于3%,证明本文回归公式能较为准确地预测含腐蚀缺陷海底管道的压溃压力。相关成果为含腐蚀缺陷海底管道的完整性评价提供了参考。
关键词
海底管道
腐蚀缺陷
压溃压力
计算方法
腐蚀深度
腐蚀宽度
腐蚀长度
Keywords
submarine pipeline
corrosion defects
collapse pressure
calculation method
corrosion depth
corrosion width
corrosion length
分类号
TE973 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
热荷载作用下输流管道临界流速解析计算方法
被引量：
3
2
作者
陈严飞
敖川
董绍华
刘昊
马尚
夏通璟
机构
中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《石油科学通报》
2021年第1期138-144,共7页
基金
国家重点研发计划(2017YFC0805800)
国家自然科学基金(51779265)
+1 种基金
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放基金(GZ19119)
深水油气管线关键技术与装备北京市重点实验室开放基金(BIPT2018002)和中国石油大学(北京)科研基金资助(2462020YXZZ045,2462017BJB10)联合资助。
文摘
输流管道常用于石油天然气行业中,管道内过高流速会引发结构失稳,因此掌握输流管道临界流速的计算方法至关重要。受热荷载作用下的输流管道也经常被应用于实际工程领域中,比如加热输送的原油管道和供暖管道等。热荷载作用下的输流管道相比于基本输流管道受到热荷载作用引起的轴力,其自然振动频率及临界流速与普通输流管道存在一定的差异。基于哈密顿原理推导得到热荷载作用下两端支承输流管道的振动偏微分方程,通过分离变量将方程简化为一元四次齐次常微分方程。根据两端支承输流管道临界流速条件简化微分方程并求得其通解,给出了适用不同边界条件的输流管道临界流速解析表达式。基于算例分析了不同边界条件下线性热应力和非线性热应力对输流管道临界流速的影响,并与微分求积计算方法的结果进行对比,验证了给出的解析计算方法的准确性。研究表明相对于微分求积法,提出的解析方法计算更加简单,准确性更高,可以更方便的得到输流管系统的临界流速值,有利于指导工程实践;线性热应力和非线性热应力作用下的输流管系统的临界流速均随着热荷载的增加而降低,且下降速度越来越快;同等情况下非线性热应力作用下临界流速大于线性热应力作用下的临界流速,且随着热荷载的增加,两者间的差距逐渐增大;对比边界条件发现,固定边界条件能够承受的热荷载最大,因此对热荷载作用下输流管系统施加固定边界条件有利于提高系统的稳定性。本文提出的热荷载作用下输流管道临界流速的解析方法在工程现场可以方便快速地得到准确的临界流速,为热荷载作用下输流管道系统的设计和安全评价提了参考依据。
关键词
输流管道
支承管道
热荷载
临界流速
解析方法
Keywords
pipes conveying fluid
supported pipes
thermal loads
critical velocity
analytical method
分类号
TE832 [石油与天然气工程—油气储运工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含腐蚀缺陷海底管道压溃压力计算方法
陈严飞
侯富恒
郎一鸣
高莫狄
张晔
夏通璟
张恩勇
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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下载PDF
职称材料
2
热荷载作用下输流管道临界流速解析计算方法
陈严飞
敖川
董绍华
刘昊
马尚
夏通璟
《石油科学通报》
2021
3
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