《压力管道应力分析》介绍

《压力管道应力分析》一书由唐永进著,于2003年11月由中国石化出版社(http://www.sinopec-press.com)出版发行,全国各地新华书店经销。该书以压力管道审批人员资格考试培训班和其他管道应力培训班的讲义为基础,并进一步汇集了国内外管道应力分析方面的最新进展,从基本理论、标准规范和分析计算方法等几个方面对管道应力分析进行了详尽和全面介绍。全书分为12章,内容包括管道应力分析工作的任务和工作过程;管道应力分析基础知识;压力作用下管道组成件的强度设计;管道允许跨距的计算;管道应力分析的安全评定;管道的柔性设计;管道应力分析中的特殊问题(夹套管和埋地管的分析、安全阀排气     

城市燃气管道应力腐蚀分析

随着城市燃气管道运营年代的推移,管道的寿命也面临着挑战,其中应力腐蚀是造成管道事故的主要原因。文章给出了城市燃气管道应力腐蚀模型,提出可以根据应力腐蚀过程采取有效措施,对燃气管道预先检测和维护,避免发生管道事故。     

基于ABAQUS软件盾构法隧道施工中埋地管道力学规律研究

为研究盾构法隧道施工作用下埋地管道的力学性能,建立地层、埋地管道和隧道衬砌的整体模型,采用有限元分析软件ABAQUS进行非线性求解。分别模拟了不同管径、壁厚、埋深条件下的埋地管道应力应变状态,得出在不同影响因素下管道Mises应力和纵向位移的变化规律。分析结果表明:在盾构法隧道施工作用下,管径和壁厚对埋地管道应力应变状态有较大影响,管径越大,管道Mises应力越大,纵向位移越小;壁厚越大,管道的Mises应力越小,纵向位移越小;当管道处在隧道上方时,一定埋深范围内,埋深对埋地管道的应力应变状态影响较小,管道的Mises应力和纵向位移随着埋深的增加虽有增加但增加并不明显。     

高烈度区钢质热力管道温度应力影响下地震响应分析

利用ADINA有限元软件,建立管道结构和热力模型,对钢质管道在温度应力影响下的地震响应做出分析,得到地震作用下管道应力和应变随温度变化关系图,探究了温度应力对管道抗震性能的影响。     

地面沉降荷载对埋地管道安全影响研究

基于ABAQUS有限元软件建立地面沉降荷载作用下含内压管道有限元模型,探究地面沉降荷载作用下含内压管道的应力和变形特征,研究沉降位移和沉降区尺寸对运行状态下埋地管道力学性能的影响规律。该模型综合考虑材料非线性应力应变特征和管土非线性相互作用,较为真实地模拟地面沉降荷载作用下含内压管道的受力情况。研究表明：地面沉降荷载作用下含内压管道最大Mises应力和最大竖直位移均发生在沉降区中心处;管道最大Mises应力随着沉降位移增大而不断增加,其应力增大速率不断降低;沉降区尺寸对管道最大Mises应力的影响没有沉降位移显著。     

管道应力计算软件在随桥燃气管道的应用

使用Stress V2．0管道应力计算软件来计算随桥敷设的燃气管道的一次应力、二次应力，根据管道安全性判断条件判断管道的安全性。     

对焊管道焊接残余应力分布规律的有限元分析

以大型通用有限元软件ANSYS为基础,建立了对焊管道三维有限元计算模型。通过对焊接温度场、应力场计算结果的分析,得出了对焊管道焊接残余应力的应力集中区域以及焊接残余应力在管道厚度方向的分布规律。分析结果表明:线热源无法准确模拟出施焊过程中焊缝的热交换过程和熔池现象;管道对接焊时,会在施焊终点处形成较大的应力集中区域;在管道内、外表面,径向残余应力在焊趾处均表现为拉应力,随距焊趾距离的增加迅速转化为压应力,轴向残余应力在管道外表面表现为压应力,在管道内表面表现为拉应力;在管道厚度方向,径向残余应力在焊趾处表现为拉应力,并随深度的增大而增大,轴向残余应力在近外表面区域表现为压应力,随着深度的增大,逐渐转化为拉应力。     

市政道路开挖对埋地管道力学行为变化影响

市政道路开挖引起的路面地层沉降是威胁和破坏埋地管道的主要原因之一。因此,研究路面地层沉降下埋地管道的力学行为。讨论了管道参数、土层厚度对埋地管道力学行为的影响。结果表明,在开采过程中,管道的最大Von Mises应力和最大垂直位移位于管道中部。随着开挖长度的增加,Von Mises应力、应变和垂直位移也随之增加。当管道开挖为100 m时,最大垂直位移为0.034 m,仅增加10倍,但此时管道水平位移已达到最大值。随着埋深的增加,埋地管道最大应力也随之增加。当埋深为10 m时,最大应力为117.2 MPa。因此,市政道路开挖时,应考虑土层厚度及管道埋深,进一步降低管道发生应力集中。     

燃气管道应力计算方法与应用

文章针对钢铁企业燃气管道的特点和设计中碰到的问题,对燃气管道特别是大直径薄壁管道的应力计算理论、计算方法进行了研究和分析,提出大直径管道应力计算的方法和步骤以及如何利用现有的软件来进行分析,对管道的应力计算分析具有一定的参考意义。     

CAESAR Ⅱ在大口径、厚壁管中的可靠性研究

为了验证CAESAR Ⅱ软件在大口径、厚壁管应力分析中的可靠性,有必要了解管道应力分析的基本原理,熟悉软件的工作环境.在大口径、厚壁管的简单实例中,对管道应力进行了理论分析,计算出管道上各约束的受力、管道各点应力及管道上各点位移;同时,采用CAESAR Ⅱ软件建立管道应力分析模型,加载管道约束,得到管道应力分布情况,直接显示出计算结果.将两种应力分析结果作比较,发现理论计算值与软件计算值相差不大.因此,CAESAR Ⅱ软件用于大口径、厚壁管方面的应力分析是可靠的.     

激光冲击对X80管线钢焊接接头应力腐蚀的影响

利用激光冲击波对X80管线钢焊接接头进行了表面改性处理,通过慢拉伸试验分析了X80管线钢焊接接头在NACE溶液(不含H2S和含饱和H2S)的H2S应力腐蚀开裂(SCC)行为,研究了经激光冲击处理后焊接接头表面细化的晶粒和残余应力对H2S应力腐蚀的影响机理.结果表明:激光冲击处理可改善焊接接头的表面质量,形成强化层,产生晶粒细化和残余压应力,获得细小均匀的针状铁素体组织,因大量晶粒承受氢压,可显著提高材料的临界应力值.应力腐蚀敏感指数ISCC比原始状态下降了5.84％,提高了X80管线钢焊接接头抗SCC的性能.激光冲击处理使X80管线钢焊接接头表面粗糙度有所上升,在一定程度上又降低了X80管线钢焊接接头SCC抗力.     

铰链波纹管补偿器在架空供热管道的应用

探讨了典型布置形式下铰链波纹管补偿器角位移、固定支座受力的计算。结合工程实例,对采用铰链波纹管补偿器供热管道上的固定支座进行了受力计算。固定支座不承受盲板力,仅承受波纹管变形产生的弹性反力,铰链波纹管补偿器适用于架空敷设管道,经济性、安全性良好。     

塌陷区架空供热管道补偿器经济性可靠性分析

对多种补偿器在煤矿塌陷区架空供热管道的可靠性进行了探讨,介绍了旋转补偿器的布置形式。对适用于煤矿塌陷区架空供热管道的压力平衡式波纹管补偿器、横向大拉杆波纹管补偿器、铰链型波纹管补偿器、球型补偿器、方形补偿器、旋转补偿器的经济性进行了比较。旋转补偿器的经济性最优,可靠性在6种补偿器中排第2位,旋转补偿器的经济性与可靠性的综合指标最优。     

直埋敷设中减少补偿器和固定支座的方法

对于无补偿直埋敷设供热管道,在采用增大管道埋深、改变管道走向或增大弯头弯曲半径的方法减小弯头应力的基础上,在弯头处回填松软材料,可使弯头应力进一步减小,取消弯头两侧的固定支座。对于有补偿直埋敷设供热管道,可利用土壤的约束作用调整过渡段长度,减少补偿器及固定支座的数量。     

蒸汽管道跨河架空敷设方案比较和优化设计

对某蒸汽管道跨河工程的设计方案进行了筛选,选定自然补偿架空敷设方案。对自然补偿量进行了应力验算,可满足设计要求。采用加设补强肋板,解决了架空管道跨距大的问题,设计跨度满足理论计算结果。     

无补偿直埋供热管道应力计算理论探讨

对目前国内无补偿直埋供热管道应力计算采用的弹性理论、安定性理论进行了介绍。通过理论分析和对比,提出在无补偿直埋供热管道应力计算中采用安定性理论有待商榷。     

大管径直埋供热管道局部稳定性验算方法比较

对大管径直埋供热管道局部稳定性验算方法进行了分析比较,欧洲EN13941标准验算方法偏于保守,建议采用临界应力推导法。在满足不发生局部失稳的条件下,增大壁厚可采用冷安装。当增大壁厚后管道增加的造价低于电预热安装费用时,可采用冷安装。     

大管径热水供热管道直埋设计的探讨

介绍了直埋热水管道应力分析理论。从管道的屈服温差、单位长度摩擦力、直管段锚固段的强度、钢管椭圆化变形、水平转角管段的应力、疲劳破坏、局部屈曲、聚氨酯泡沫塑料保温层的剪切强度的设计计算分析了大管径热水管道直埋设计中的主要问题。     

简化为弹性地基梁的地下管线的随机反应分析

本文利用随机振动理论 ,研究了地下管线在大空间地面运动过程中的动力反应问题。在建立管线模型时 ,接头简化为刚性接头 ,同时管线简化为弹性地基梁。在分析过程中 ,不考虑管线的弯曲应力和应变 ,仅考虑轴向应力和应变。采用随机反应分析的方法 ,通过输入地面运动的功率谱 ,求出管线在轴向的应力及应变的功率谱     

压力管道设计安装若干问题探讨

探讨了在压力管道设计安装中存在的若干问题,压力管道级别的划分,压力管道安装质量管理体系,压力管道安装单位的焊接工艺评定,压力管道元件质量控制,提出了解决办法。