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题名定向穿越管道的挤毁失效及其防护装置的设计
被引量：2
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作者
张杰
梁政
韩传军
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机构
西南石油大学机电工程学院
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期91-96,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(编号:51474180)
四川省科技创新苗子工程资助项目"跨断层埋地油气管道损伤机理研究及防护装置设计"(编号:2015097)
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文摘
定向穿越敷管技术由于其特殊优势,被越来越多地应用于油气管道敷设,但复杂的地质条件又极易导致穿越管道挤毁失效,对油气输送安全造成严重威胁。为此,针对复杂地层中穿越管道的挤毁失效行为,分析了其失效原因,主要是由孔壁失稳、地层沉降和地下水渗流等所导致的。进而基于管材非线性及管土耦合作用,建立了无缺陷和凹陷穿越管道的挤毁数值计算模型,并对其挤毁行为进行了研究。结果表明:①无缺陷管道与凹陷管道的挤毁失效模式不同,完整穿越管道的挤毁过程可分为6个阶段,管道横截面经历了椭圆形、"新月"形、"葫芦"形及"8"字形变化过程;②而凹陷管道的挤毁过程可分为5个阶段,管道横截面经历了"心"形、"新月"形、"葫芦"形及"8"字形变化过程;③围土压力越大,管道的挤毁失效后果越严重。最后,设计了一种结构简单、易于操作且具有自主知识产权的定向穿越管道用防护装置,可以有效降低管道发生凹陷、挤毁等失效的概率,延长管道使用寿命,可用于穿越危险地层的油气管道防护。
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关键词
长输油气管道
穿越管道
挤毁失效
数值模拟
等效塑性应变
防护装置
管道使用寿命
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Keywords
Long-distance oil and gas pipelines
Cross pipeline
Collapse failure
Numerical simulation
Equivalent plastic strainsService life of pipelines
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分类号
TE973.4
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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