长输高陡坡段管道应力浅析

长输高陡坡段管道的设计长期以来主要按照经验进行,缺乏科学判断管段是否安全的依据。高陡坡段管道是长输管道中的安全控制特殊地段,使用应力分析软件对高陡坡段管道建模并对该段管道的安装、试压、运行、特殊等工况进行应力分析,判定管道的应力在各种工况下是否符合标准、规范要求,约束点设置是否合理。在长输管道的设计中常会人为地增加锚固点,通过应力分析可准确判断增加的锚固点是否合理、有效。因此对高陡坡段管道进行应力分析是判断该段管道设计是否安全合理的有效手段。     

滩浅海输油管道悬空隐患不停输治理

文章结合工程实际,在运用ABAQUS软件对海底管道进行应力和涡流激振悬跨分析的基础上,提出了海底管道悬空隐患不停输治理方案(悬跨段管道路由修正设计→悬空段碎石回填→水力喷射挖沟→管道检测→应力复核),并在工程中实施,治理施工完成后的管道应力复核计算结果表明,外管应力最大为100.4 MPa,内管最大弯曲应力为72.3 MPa,混输管道外管修正后的应力满足了规范要求。     

CYJ2-1.6-3HY型游梁平衡抽油机的应力测试

对自行研制的国内最小的CYJ2-1.6-3HY型游梁平衡抽油机进行了应力测试:根据不同的应力分布,采用不同的贴片方案,同时对环境温度进行补偿;采用3种加载工况对该抽油机进行了静态及动态应力测试.结果表明,该型抽油机的各个主要承载机构的应力均符合相关的强度要求.现场应用表明,该型抽油机可靠性高、能耗低、操作维护方便,能够满足特殊工作工况的要求.     

油气集输埋地管道锚固墩设计与选用

1．锚固墩常规设计现状 油气集输埋地管道输送介质温度一般在30～80℃，管道施工安装时与管道投产、运行温度形成温差，正是这个温差在管道投产、运行过程中发生热伸长而产生热应力。为防止热伸长位移而产生超过管道允许应力，以至损坏与之相连的管件、没备，设计中根据温差、管径、壁厚、压力、埋深及土壤类别等参数设计一个相应的锚固墩将管道锚同，从而满足管道安全运行的要求。     

基于ASME VIII分析要求的海底管道锚固件设计

结合最新海底管道设计规范要求,介绍一种基于ASME VIII分析要求的锚固件弹塑性应力设计方法,包括工况选择、失效形式和接受准则等,并以某实际项目为例完成锚固件设计分析。弹塑性应力法克服常用的弹性应力法的固有缺陷,避免弹性应力法使用过程中可能面临的各种困难,分析结果更精确。     

高压长输天然气管道站场管线全地上敷设的应力分析

目前国内在役的高压长输天然气管道站场工艺管线的主要敷设方式为混合式敷设。为了消除埋地工艺管线在运行过程中出现的沉降问题,提出管线全地上敷设方案。通过梳理应力分析要点和理论分析,搭建了节点应力分析模型,并对安装方案、支吊架设置、计算参数、计算工况进行合理选取。经过对可能存在较大应力的主管线与强烈振动的放空管线的应力和位移进行模拟计算,结果表明,站内管道最大应力和位移量均在允许范围内并满足规范要求。因此,高压长输天然气管道站场工艺管线全地上敷设方案是可行的。对比传统安装方案,全地上敷设方案在施工难度、防腐与阴极保护效果、巡检与维抢修方便性、工程造价方面均具有一定优势,对类似项目的设计具有一定的参考意义。     

冀东油田输油管道出站段应力分析及影响因素研究

输油管道在温差和内压的共同作用下会引起膨胀变形,其中管道出站过渡段位移较大。通过建立模型,对冀东油田联合站外输油管道的受力进行计算,分析管道出站段应力和位移变大的原因,并提出了增设锚固墩、增加补偿器、改变管线走向、提高施工温度及改变土壤夯实程度等措施来降低管道的应力,以避免连接设备被破坏。     

天然气净化厂放空系统设计与应用

为做好天然气净化厂放空系统的设计工作,首先根据规范确定净化厂天然气放空量,依据放空量计算出火炬筒出口直径和火炬筒高度;同时,利用Unisim Flare软件对全厂放空系统管网进行水力计算,确定放空系统管径,利用CAESARII软件对放空管道进行了应力分析,通过应力补偿和管道支吊架的设置减少放空管道的振动和摩擦,确定放空系统管道安装方式。该放空系统设计成果在靖边气田30亿m3/a规模的天然气净化厂的设计中采用,经现场运行,放空系统运行稳定,满足生产需要。     

高陡边坡输气管道的受力特性分析

为了探究高陡边坡对输气管道安全性的影响,应用ANSYS有限元软件,考虑管道和土体之间相互作用的非线性,建立了高陡边坡处管土相互作用的三维有限元模型,分析了设计工况下管道的应力状态。通过计算发现,高陡边坡处管道的应力集中和最大纵向位移主要出现在下坡段弯管处,管道承受的最大Von Mises应力为189 MPa,最大纵向位移为3. 79 mm,椭圆度为1. 23%,均满足规范要求,高陡边坡处管道的通行方案可行。为了确定合理的管道通行方案,分析了坡高、管径、内压和壁厚对管道应力和变形的影响,分析结果表明:当坡高大于15 m时,应采取增加支墩、采用阶梯式下坡等方式,以减小重力载荷对下坡段弯管的直接作用;大口径管道更容易发生强度和稳定性失效破坏;当内压达到7. 5 MPa时,管道将发生强度失效,但未发生稳定性失效;随着壁厚增加,管道的应力和椭圆度均有所下降,但下降幅度并不大。研究结果可以为山区管道的设计和安全防护提供一定的技术支撑。     

球筒进出站管道无锚固墩设置的优化设计安装方案探讨

为降低非洲市场石油地面工程项目建设成本,提出一个在不设置锚固墩的情况下,可保证球筒进出站管道道能安全运行的方案。以乍得某项目为实例,利用CAESAR Ⅱ软件建立模型进行应力分析,综合考虑ASME设计标准和管道系统受力;通过对比分析传统锚固墩安装方式、柔性安装方式和带地脚螺栓的柔性安装方式,筛选更优化的设计方案。带地脚螺栓的柔性安装方式模型分析更接近实际工况,通过无锚固墩的方式设置进出站管道上的大曲率半径弯头,以吸收埋地管道的大部分热涨应力和降低球筒受到的水平推力,减少了投资,保证了管道的安全运行。     

基于ABAQUS天然气管线整改可行性研究

某天然气管道由于铺设不规范致使部分管线的埋深不符合设计规范要求,严重影响了天然气管线的安全运行,拟通过开挖使管线靠自身重力自然沉降或通过在管线中间施加一个向下的集中荷载使管线沉降。为了对整改方案可行性进行研究论证,本文以天然气管道的埋深为突破口,应用有限元软件ABAQUS模拟分析了在不同开挖长度L和挠度h下,受不同力时管道内部应力和变形大小。分析结果表明:通过在管道中间施加不同的集中载荷能使管线达到施工验收规范要求,同时管道内部受力也在管材的许允应力范围内,即整改方案可行。     

管道进出站场段敷设方式的改进

油气管道进出站场段是管道受力和变形较大的区段,随着管道直径的增大,所需锚固墩承受的推力增大,锚固墩的体积也需随之增大,管道承受的应力很大。为避免长距离埋地管道的轴向位移传递到站内,并避免设置进出站锚固墩带来的不利因素,提出了Z字型进出站场段的管道敷设方式。文章结合管道线路和输送工艺参数进行计算与分析,指出必要时调整进出站段局部管道的线路走向,可减小进站处地面设备和管道的应力及位移。     

大口径长输管道整体下沟过程的有限元校核分析

针对大口径长输管道整体下沟时管道发生大变形、大位移、大挠度易造成管道损坏的难题,对起吊管道进行了受力分析,计算了管道的提升高度、吊管机设备负荷、管道的离地长度,确定了吊管机的数量和初始站位。并应用有限元软件对大口径长输管道整体下沟过程进行了非线性有限元校核分析,找出管道整体下沟时应力最大的部位,确定了下沟方案的可行性。分析结果和工程实践表明,该管道整体下沟方案满足管道材料的使用要求,保证了管道不发生变形损坏,提高了长输管道整体下沟的安全性、可靠性。     

石化装置地下工艺管道泄漏问题分析

随着国内对环保要求的提高,对石化装置的泄漏污染越来越重视。地下工艺管道泄漏是地下主要的污染源。由于土壤或沙子对管道的摩擦阻力影响管道热位移,引起分支连接处二次应力超过许用应力,造成管道泄漏,另外还有腐蚀等因素的影响。避免地下管道泄漏:首先要做好严格的应力分析,选择合适的管道布置方案,选好管材,做好防腐等一些主动防护措施,还要设置管沟检测井等被动措施。     

海上平台高温高压气田井口管道应力分析

为了保证南海东方1-1高压气田F平台高温高压井口管道的安全运行,对其进行应力分析,将操作压力、设计压力、水压试验压力、地震荷载、风载、操作温度、设计温度组合为52种工况,对高压管道系统进行一次应力分析、二次应力分析、偶然应力分析、法兰泄漏校核和疲劳分析。利用管道应力分析软件CAESAR II进行建模计算,调整管道布置、增加弹簧支架和降低累积损伤应力使管道系统应力满足规范要求。东方1-1气田F平台已经于2015年6月份投产,目前运行良好。     

核电站用储油罐应力分析与评定

运用通用有限元分析程序ANSYS,对某核电站用储油罐结构进行数值仿真模拟,进行结构的应力分析和抗震计算,并运用《压水堆核电厂核岛机械设备设计规范》(RCCM)对各载荷工况应用相应的评定准则进行结构的应力评定,评定结果表明储油罐结构的箱体、支撑件以及锚固螺栓均能满足规范中的相关要求。     

石化企业新建供氢中心高压氢气管道试验方案探讨

基于某石化企业内新建供氢中心的工程案例，比较了国内相关氢能设计标准规范(GB 50177,GB/T 50156,GB/T 50516和Q/SH 0770)的适用范围和针对氢气管道试验的要求。针对该项目设计压力为25 MPa的高压氢气管道，采用ASME PCC-2规范计算采用气压试验时管道储存的能量并预估最小安全距离。计算结果表明：因需要较大的安全防护距离，将气压试验作为压力试验方案难以实施。提出了高压氢气管道的(强度)压力试验、气体泄漏性试验和泄漏量试验方案，总结了高压氢气管道试验应关注的其他因素，主要包括水压试验氯离子浓度的控制、水压试验温度、管道坡度设置以及试压过程管道的周向应力和轴向应力校核等。     

往复式压缩机附属设备的布置及管道设计

结合某260万t/a蜡油加氢裂化装置,针对往复式压缩机附属设备的布置及其相关管道的设计进行探讨,给出了在厂房内布置压缩机本体及附属设备的2种方案,并根据工艺流程、设备和管道特点及其以往的布置经验,选择方案Ⅱ作为设备布置方案并合理规划管道设计,既满足了工艺流程管道应力、压缩机管口受力和生产操作要求,又保障了操作、检修与通行空间。     

橇块中管道应力分析与评定

为保证橇块内管道及相连设备管口的安全,以某分离器橇块为例,用计算软件建立模型进行管道应力分析和规范校核。管道校核中将应力划分为一次应力和二次应力。一次应力是由于压力、重力和其他外力载荷所产生的应力,随载荷增加而增大;二次应力是由于热胀冷缩、端点位移等位移载荷作用产生的应力,具有自限性。合理布置管道支撑能够减小管道内的一次应力、二次应力。由于橇内自然补偿空间不足,调整支架形式及位置成为减小设备管口载荷的重要方法。     

大型锅炉房系统的设计与研究

针对大型锅炉房系统的特点,分别从锅炉本体控制系统、水处理系统、烟风系统、热力管道等四个方面进行了深入的分析,特别是针对热力管道进行了建模,应用计算程序模拟管道系统在承受内压和温度效应的情况下,对管道应力进行了准确计算,以便把管道的变形控制在规范允许的范围内,使设备的管嘴受力符合厂家要求,同时指出锅炉本体的控制必须由设计完成,应该充分理解规范的要求并提高自动化水平;系统的补水必须选择适宜的水处理方案;烟风系统的管道设计注意避免发生共振,对今后的大型锅炉房系统设计与建造有一定的参考意义。