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运用Abaqus有限元分析软件,构建冲击作用下管土相互作用有限元分析模型,分析聚乙烯管道的应力变化,研究聚乙烯管道的材料模型、土体性能、冲击速度对聚乙烯管应力及变形的影响规律。结果表明,由于冲击作用时间较短,冲击速度对聚乙烯管道没有明显影响;管道覆土的性质及埋深对管道有明显的保护作用;聚乙烯管道的最大应力随着聚乙烯管道内压的增大而增大,近似成线性关系;在冲击载荷作用下,距离冲击区域越近的聚乙烯管道越容易达到强度失效极限;研究结果可以为埋地聚乙烯燃气管道的安全运行及第三方施工活动提供技术支持。 相似文献
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为分析温度与占压载荷综合作用下埋地含缺陷聚乙烯管道应力水平,运用ABAQUS有限元分析软件建立管土作用模型,通过热力分析实现温度与占压综合作用,分析温度载荷、占压载荷对在役管道的影响规律,并探讨埋深、占压位置、土体弹性模量、管土摩擦因数对最大应力的影响。分析表明,在规程要求的工作压力下,不能忽略温度荷载对埋地含缺陷聚乙烯管道受力的影响;温度和占压载荷综合影响下在役管道最大应力最终位于内壁3点钟方向,与完好管道的最终位置规律一致,缺陷位于截面3点钟方向管道最易失效;管道埋深和土体弹性模量的影响明显大于管土摩擦因数和占压位置偏移距离。 相似文献
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对埋地液态CO_2管线温度分布的影响因素进行分析,将管输过程的水力热力系统视为准稳态,考察轴向温度的分布规律。求解PR方程获得不同压力、温度条件下,液态CO_2的密度、比热、导热系数的分布规律;采用分段计算和迭代求解的方法,求解列宾宗温降公式,不断迭代,直至计算出管道末端的温度。结果表明:相同距离时,夏季低温液态CO_2管道沿线温度上升幅度大,而冬季温升幅度小;沿线温升随流量的增加而减慢,随管道起点温度的降低而加快;夏季管道埋深越大温升越小,而冬季管道埋深越大温升越大。 相似文献
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利用软件对不同管径的埋地管道总传热系数的因素进行计算,确定管道保温层厚度、保温层传热系数、管道埋深、土壤导热系数因素对管道总传热系数均产生影响,且管径越大,影响越大。管道总传热随管道保温层厚度、管道埋深增大而减小,随管道保温层系数、土壤导热系数增大而增大。各因素的影响程度由大到小依次为:保温层导热系数、保温层厚度、土壤导热系数、土壤埋深。 相似文献
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埋地天然气管道运行安全受地基非均匀沉降现象影响严重。为确保管道安全运行,通过对沿海地区埋地天然气管道进行应力监测,获取管道在地基非均匀沉降影响下的环向、轴向附加应力,并结合管道工作内压进行管道应力校核。基于ANSYS软件建立埋地天然气管道有限元模型,对比分析应力监测实际值与数值模拟结果,验证了应力监测数据的有效性和有限元模型的可行性。进一步通过有限元数值模拟探究管道内径、壁厚和埋土参数对管道应力的影响。数值模拟结果表明:在管道敷设阶段,通过减小管道内径、适当增加管道壁厚和选择较硬的埋土可以减小地基非均匀沉降对管道的影响。研究成果可为受地基非均匀沉降影响的埋地天然气管道运行安全提供参考。 相似文献
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为研究聚四氟乙烯密封垫片的应力分布规律,根据有限元理论,建立了管法兰连接有限元模型。研究了垫片在预紧状态和工作状态下的Von Mises应力和接触应力分布,分析了管道内流体压力、螺栓预紧力和垫片材料弹性模量对其应力值和应力分布的影响。结果发现:垫片在工作状态下的Von Mises应力大于其在预紧状态;流体压力越大,垫片和Von Mises应力越大,但是其有效接触宽度越小;螺栓的预紧力越大,垫片的Von Mises应力和接触应力越大;垫片材料的弹性模量值对垫片接触应力值的影响较小。 相似文献
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为了更准确地建立垂直地埋管换热器钻孔内传热模型,采用模拟分析的方法探讨了不同钻孔、支管和布置形式的冷热支管热量回流情况,并拟合得到了热短路热阻的表达式。建立了三维数值模型,分析了管内流体流速、埋深对热短路的影响,流速越小,热短路损失率越大和单位管长换热量越小,然而流速过大,热短路损失率减少并不明显且能耗加大;增加埋深可以增大埋管进出口的温差,但冷热支管间的热损失也大大增加。对比了流体积分平均温度与几何平均温度的差别,由于忽略了热短路的影响,往往线性几何平均温度值偏大。借助于试验平台,分析了流速变化和埋深变化对土壤平均传热系数测试的影响,结果表明:流速越小,热短路损失率越大,土壤平均传热系数越小,即埋管的换热能力也越低;埋管的深度应综合换热量要求、热短路损失、投资而确定。 相似文献
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建立土壤多孔介质模型,采用有限容积法对地表温度周期性波动条件下埋地热油管道非稳态传热过程进行数值计算。考虑了土壤中水相、气相迁移对管道传热的影响,对比分析了有、无保温层及保温层厚度、保温层导热系数、土壤导热系数、土壤含水率、管径、埋深等因素对埋地管道非稳态传热规律的影响。研究表明:保温层厚度、导热系数、土壤导热系数对埋地热油管道非稳态传热的影响相对较大。管径、埋深对管道传热的影响相对次之,且埋深对管道的影响冬季远要大于夏季,而土壤含水率对管道传热的影响相对较小。 相似文献
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《化工设备与管道》2015,(6)
为分析不同椭圆度对埋地弯管抗震性能的影响,利用软件ANSYS建立含不同椭圆度埋地弯管的有限元模型,研究不同内压荷载以及不同场地条件下椭圆弯管的地震反应,并分析应力与变形规律。研究发现:在内压与地震动联合作用下,弯管中性线处位移最大,随着椭圆度的增加,位移不断增大且最大位置由弯管截面转移到弯管与直管相交处;随着椭圆度的增加,应力最大面由外拱内表面转为内拱内表面,应加强监测与防护;含有相同椭圆度的弯管,在Ⅰ类和Ⅳ类场地上的地震反应要比在Ⅱ类和Ⅲ类场地上大;地震作用下,运行压力越小的管道产生的应力峰值越小,允许椭圆度越大。研究结果对于弯管的抗震设计与检测维护有重要的参考意义。 相似文献
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为了研究非均匀状态下高压天然气管道的失效概率,通过建立管道失效概率模型,根据可靠性理论与管道有限元分析得出了管道失效概率随沉降发展的变化曲线,并对管道失效概率的4种影响因素的敏感性进行了分析。结果表明:4种影响因素敏感性大小依次为管径、内压、壁厚、埋深。随着沉降的发展,管径、内压敏感性逐渐降低,埋深敏感性增强;影响因素的变化量增大时,壁厚敏感性逐渐降低。 相似文献
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《塑料》2019,(6)
为分析燃气管道2侧保护区外的挖掘施工过程,对含缺陷埋地聚乙烯(Polyethylene,以下简称PE)管的安全影响,利用ABAQUS有限元软件,研究挖掘过程中含缺陷埋地PE管的动力响应。建立PE管-土-挖斗接触模型,分析挖掘载荷作用下,PE管缺陷位置、缺陷尺寸、挖掘深度等,对含缺陷聚乙烯管力学性能的影响。研究结果表明,强度失效是挖掘载荷下PE管失效的主要原因;在挖掘载荷作用下,含缺陷PE管应力集中的现象明显,最大Mises应力出现在缺陷位置处;当挖掘施工至管道埋深水平面时,PE管出现应力极值,当缺陷靠近挖掘施工一侧时,埋地PE管的安全性下降。研究结果为埋地聚乙烯管的维护和运行提供了科学依据。 相似文献
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利用PIPESIM流体计算软件对影响原油管道总传热系数的因素进行模拟分析,确定了保温层厚度、保温材料导热系数、管径、原油含水率、原油流速、管道埋深、管道埋深处地温、土壤导热系数为影响管道总传热系数的主要因素;总传热系数随着管道保温层厚度、管径、管道埋深和管道埋深处地温的升高而降低,随着土壤导热系数、保温材料导热系数、原油含水率和原油流速的升高而增大;对于保温管道,各种因素对管道总传热系数影响程度大小顺序为:保温层导热系数、保温层厚度、管径、土壤导热系数、管道埋深、原油含水率、原油流速、埋深处地温。 相似文献