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基于S型平面路径的水平定向钻管道回拖过程管道力学研究
1
作者
张利铨
《水利与建筑工程学报》
2022年第5期1-8,23,共9页
水平定向转回拖过程是工程建设中的重难点,为优化施工方案,采用工程实例为研究对象,根据管道下穿的不同曲率半径建立了基于S型平面路径的水平定向钻管道回拖过程的有限元模型,获得最佳曲率半径的施工方案,并分析了管道回拖过程中的应力...
水平定向转回拖过程是工程建设中的重难点,为优化施工方案,采用工程实例为研究对象,根据管道下穿的不同曲率半径建立了基于S型平面路径的水平定向钻管道回拖过程的有限元模型,获得最佳曲率半径的施工方案,并分析了管道回拖过程中的应力、应变、轴力分布规律。结果显示,在进入2-3弯曲段时,管道与导向孔产生较大的侧向接触力,应力应变增大明显,最大径向拉应力为163.8 MPa,轴力呈现先迅速增大而后缓慢增大的趋势;当管道穿越2-3弯曲段后,管道与导向孔之间的接触力迅速减小,管道处于悬浮状态,局部与导向孔接触稍大,应力应变值基本趋于稳定,且回拖力呈现缓慢增加的趋势,局部呈现阶梯式增加的现象;根据仿真模型最终计算,获得管道轴力最大值为10846 kN,与实际回拖力为12033 kN相比,拟合偏差仅为9.9%,计算结果与实际较为吻合,最后提出净浮力控制措施,为类似工程施工提供借鉴。
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关键词
S型平面路径
水平定向钻
数值仿真
净浮力控制
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职称材料
题名
基于S型平面路径的水平定向钻管道回拖过程管道力学研究
1
作者
张利铨
机构
清华大学土木工程系
福州左海控股集团有限公司
出处
《水利与建筑工程学报》
2022年第5期1-8,23,共9页
文摘
水平定向转回拖过程是工程建设中的重难点,为优化施工方案,采用工程实例为研究对象,根据管道下穿的不同曲率半径建立了基于S型平面路径的水平定向钻管道回拖过程的有限元模型,获得最佳曲率半径的施工方案,并分析了管道回拖过程中的应力、应变、轴力分布规律。结果显示,在进入2-3弯曲段时,管道与导向孔产生较大的侧向接触力,应力应变增大明显,最大径向拉应力为163.8 MPa,轴力呈现先迅速增大而后缓慢增大的趋势;当管道穿越2-3弯曲段后,管道与导向孔之间的接触力迅速减小,管道处于悬浮状态,局部与导向孔接触稍大,应力应变值基本趋于稳定,且回拖力呈现缓慢增加的趋势,局部呈现阶梯式增加的现象;根据仿真模型最终计算,获得管道轴力最大值为10846 kN,与实际回拖力为12033 kN相比,拟合偏差仅为9.9%,计算结果与实际较为吻合,最后提出净浮力控制措施,为类似工程施工提供借鉴。
关键词
S型平面路径
水平定向钻
数值仿真
净浮力控制
Keywords
S-shaped plane path
horizontal directional drilling
numerical simulation
net buoyancy control
分类号
TE973 [石油与天然气工程—石油机械设备]
TU990.3 [建筑科学—市政工程]
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1
基于S型平面路径的水平定向钻管道回拖过程管道力学研究
张利铨
《水利与建筑工程学报》
2022
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