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基于NIAH的螺旋骨架复合柔性低温管道等效力学性能分析
被引量：
1
1
作者
英玺蓬
耿东岭
+4 位作者
曹慧鑫
张凯仑
步宇峰
杨志勋
阎军
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第13期10-16,共7页
FLNG(floating liquefied natural gas)是一种集LNG(液化天然气)的液化、存储、装卸为一体的新型海上浮式生产系统。螺旋骨架复合柔性低温管道是其中关键的核心配套装备,然而其结构形式复杂,各结构层之间存在着大量的接触、摩擦等非线...
FLNG(floating liquefied natural gas)是一种集LNG(液化天然气)的液化、存储、装卸为一体的新型海上浮式生产系统。螺旋骨架复合柔性低温管道是其中关键的核心配套装备,然而其结构形式复杂,各结构层之间存在着大量的接触、摩擦等非线性问题,使理论建模与数值分析求解较困难;针对螺旋骨架复合柔性低温管道的一维周期性特征,基于渐近均匀化理论新方法(novel implementation of asymptotic homogenization,NIAH),建立螺旋骨架复合柔性低温管道的微单胞模型并施加周期性边界条件,求解得到宏观结构的等效刚度参数。通过与精细有限元模型计算结果对比,发现其等效误差小于3.60%,计算成本缩减约32倍,验证了基于NIAH等效刚度计算的准确性与高效性;针对管道螺旋缠绕结构特征,提出双对称边界条件施加方法,其结果比传统的单对称边界条件减少了78.00%的误差;总结了不同周期性边界条件适用的结构特点,为螺旋骨架复合柔性低温管道的结构设计与分析提供可靠、快速的等效计算方法。
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关键词
螺旋骨架复合柔性低温管道
渐近均匀化
双对称周期性边界条件
等效刚度计算
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职称材料
元坝气田埋地柔性钢骨架复合管非开挖检测分析
被引量：
1
2
作者
曾德智
袁海富
+3 位作者
孙天礼
何欢
朱国
杜友如
《石油与天然气化工》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期80-83,94,共5页
目的为评估元坝气田污水输送复合管的完整性,提出了一种针对埋地柔性钢骨架复合管的非开挖检测方法。方法该方法依据电位梯度值判定管道的完整性,首先使用交流电位差测量仪检测管线上方电位梯度值,判断管线防护层是否存在破损并确定破...
目的为评估元坝气田污水输送复合管的完整性,提出了一种针对埋地柔性钢骨架复合管的非开挖检测方法。方法该方法依据电位梯度值判定管道的完整性,首先使用交流电位差测量仪检测管线上方电位梯度值,判断管线防护层是否存在破损并确定破损点位置;然后对破损处电位梯度值进行分级,并确定防腐层破损程度;最后利用GPS定位测量仪对破损点进行精确定位。结果利用该技术对元坝气田污水管线进行无损检测,共检测出5处防腐层破损点,开挖验证后发现各处防腐层均有不同程度的损伤,破损情况与检测结果吻合。结论提出的非开挖检测方法可以实现埋地柔性钢骨架复合管的无损检测,可精确定位出柔性钢骨架复合管的防腐层破损点,检测结果准确可靠。
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关键词
管道
完整性
柔性
钢
骨架
复合
管
防腐层
非开挖检测
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职称材料
LNG耐超低温柔性管道研究进展综述——工业应用与结构设计分析
被引量：
8
3
作者
杨亮
刘淼儿
+7 位作者
范嘉堃
李方遒
英玺蓬
步宇峰
曹慧鑫
张凯仑
杨建业
杨志勋
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2904-2921,I0006,共19页
LNG (液化天然气)耐超低温柔性管道是开采、运输、存储LNG过程中的关键装备之一,被誉为是LNG外输系统的“血管”.近年来,随着LNG的开发逐渐由近海走向深远海,耐超低温柔性管道作为LNG外输系统中的核心输运装备迎来了更加广阔的发展前景...
LNG (液化天然气)耐超低温柔性管道是开采、运输、存储LNG过程中的关键装备之一,被誉为是LNG外输系统的“血管”.近年来,随着LNG的开发逐渐由近海走向深远海,耐超低温柔性管道作为LNG外输系统中的核心输运装备迎来了更加广阔的发展前景,同时也面临着由更加严苛的海洋环境带来的结构失效的挑战.本文针对LNG耐超低温柔性管道的工程应用背景、结构设计、内流分析等方面进行了调研与综述,总结了LNG耐超低温柔性管道上述各项技术的研究进展.分析了LNG耐超低温柔性管道的波纹管状结构、螺旋缠绕结构和高分子材料的柔顺性结构特征的力学机理,总结了实现柔顺性结构的方法,梳理了LNG耐超低温柔性管道管内流体计算分析的规律,并对LNG耐超低温柔性管道相关技术的未来研究热点提出了展望.我国在LNG耐超低温柔性管道相关技术的研究工作中起步相对较晚,突破LNG耐超低温柔性管道的结构设计分析与工业应用中的关键力学问题,实现LNG耐超低温柔性管道的国产化研制,对于实现我国深远海天然气资源开发的“卡脖子”技术的自主可控,助力“碳达峰”国家战略目标的实现具有重要意义.
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关键词
液化天然气输运
耐超
低温
柔性
管道
复合
材料
管道
结构设计分析
内流分析
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职称材料
题名
基于NIAH的螺旋骨架复合柔性低温管道等效力学性能分析
被引量：
1
1
作者
英玺蓬
耿东岭
曹慧鑫
张凯仑
步宇峰
杨志勋
阎军
机构
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
哈尔滨工程大学机电工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第13期10-16,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1906233,52001088)
山东省重点研发计划(2019JZZY010801)
工业装备结构分析国家重点实验室开发基金资助项目(GZ20105)。
文摘
FLNG(floating liquefied natural gas)是一种集LNG(液化天然气)的液化、存储、装卸为一体的新型海上浮式生产系统。螺旋骨架复合柔性低温管道是其中关键的核心配套装备,然而其结构形式复杂,各结构层之间存在着大量的接触、摩擦等非线性问题,使理论建模与数值分析求解较困难;针对螺旋骨架复合柔性低温管道的一维周期性特征,基于渐近均匀化理论新方法(novel implementation of asymptotic homogenization,NIAH),建立螺旋骨架复合柔性低温管道的微单胞模型并施加周期性边界条件,求解得到宏观结构的等效刚度参数。通过与精细有限元模型计算结果对比,发现其等效误差小于3.60%,计算成本缩减约32倍,验证了基于NIAH等效刚度计算的准确性与高效性;针对管道螺旋缠绕结构特征,提出双对称边界条件施加方法,其结果比传统的单对称边界条件减少了78.00%的误差;总结了不同周期性边界条件适用的结构特点,为螺旋骨架复合柔性低温管道的结构设计与分析提供可靠、快速的等效计算方法。
关键词
螺旋骨架复合柔性低温管道
渐近均匀化
双对称周期性边界条件
等效刚度计算
Keywords
spiral skeleton composite flexible low-temperature pipeline
asymptotic homogenization
double-symmetric periodic boundary condition
equivalent stiffness calculation
分类号
O342 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
元坝气田埋地柔性钢骨架复合管非开挖检测分析
被引量：
1
2
作者
曾德智
袁海富
孙天礼
何欢
朱国
杜友如
机构
油气藏及地质开发工程国家重点实验室·西南石油大学
中国石化西南油气分公司采气二厂
四川吉石科技有限公司
出处
《石油与天然气化工》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期80-83,94,共5页
基金
四川省科技计划资助“页岩气水平井大规模加砂压裂井筒固液两相流动模拟及冲蚀规律研究”(21JCQN0066)。
文摘
目的为评估元坝气田污水输送复合管的完整性,提出了一种针对埋地柔性钢骨架复合管的非开挖检测方法。方法该方法依据电位梯度值判定管道的完整性,首先使用交流电位差测量仪检测管线上方电位梯度值,判断管线防护层是否存在破损并确定破损点位置;然后对破损处电位梯度值进行分级,并确定防腐层破损程度;最后利用GPS定位测量仪对破损点进行精确定位。结果利用该技术对元坝气田污水管线进行无损检测,共检测出5处防腐层破损点,开挖验证后发现各处防腐层均有不同程度的损伤,破损情况与检测结果吻合。结论提出的非开挖检测方法可以实现埋地柔性钢骨架复合管的无损检测,可精确定位出柔性钢骨架复合管的防腐层破损点,检测结果准确可靠。
关键词
管道
完整性
柔性
钢
骨架
复合
管
防腐层
非开挖检测
Keywords
pipeline integrity
flexible steel frame composite pipe
anticorrosive layer
trenchless detection
分类号
TE973.6 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
LNG耐超低温柔性管道研究进展综述——工业应用与结构设计分析
被引量：
8
3
作者
杨亮
刘淼儿
范嘉堃
李方遒
英玺蓬
步宇峰
曹慧鑫
张凯仑
杨建业
杨志勋
机构
中海石油气电集团技术研发中心
大连理工大学宁波研究院
哈尔滨工程大学机电工程学院
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2904-2921,I0006,共19页
基金
国家自然科学基金(U1906233,52001088)资助项目。
文摘
LNG (液化天然气)耐超低温柔性管道是开采、运输、存储LNG过程中的关键装备之一,被誉为是LNG外输系统的“血管”.近年来,随着LNG的开发逐渐由近海走向深远海,耐超低温柔性管道作为LNG外输系统中的核心输运装备迎来了更加广阔的发展前景,同时也面临着由更加严苛的海洋环境带来的结构失效的挑战.本文针对LNG耐超低温柔性管道的工程应用背景、结构设计、内流分析等方面进行了调研与综述,总结了LNG耐超低温柔性管道上述各项技术的研究进展.分析了LNG耐超低温柔性管道的波纹管状结构、螺旋缠绕结构和高分子材料的柔顺性结构特征的力学机理,总结了实现柔顺性结构的方法,梳理了LNG耐超低温柔性管道管内流体计算分析的规律,并对LNG耐超低温柔性管道相关技术的未来研究热点提出了展望.我国在LNG耐超低温柔性管道相关技术的研究工作中起步相对较晚,突破LNG耐超低温柔性管道的结构设计分析与工业应用中的关键力学问题,实现LNG耐超低温柔性管道的国产化研制,对于实现我国深远海天然气资源开发的“卡脖子”技术的自主可控,助力“碳达峰”国家战略目标的实现具有重要意义.
关键词
液化天然气输运
耐超
低温
柔性
管道
复合
材料
管道
结构设计分析
内流分析
Keywords
liquefied natural gas transportation
cryogenic flexible hose
composite material hose
structural design and analysis
internal fluid analysis
分类号
O342 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于NIAH的螺旋骨架复合柔性低温管道等效力学性能分析
英玺蓬
耿东岭
曹慧鑫
张凯仑
步宇峰
杨志勋
阎军
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
元坝气田埋地柔性钢骨架复合管非开挖检测分析
曾德智
袁海富
孙天礼
何欢
朱国
杜友如
《石油与天然气化工》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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下载PDF
职称材料
3
LNG耐超低温柔性管道研究进展综述——工业应用与结构设计分析
杨亮
刘淼儿
范嘉堃
李方遒
英玺蓬
步宇峰
曹慧鑫
张凯仑
杨建业
杨志勋
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
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