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1988 水利水电科技进展

时间:2019-05-17 04:17 来源:未知 作者:admin

  埋设直线管道的纵向位移邹立志 西南石油大学,四川 成都 610500 中铁五局二公司,湖南 衡阳 412006) :埋设直线管道的纵向位移计较间接影响到管道在土体中的不变和锚固墩的设置。在以往一 般埋设直线管道的热伸缩受力阐发的根本上 ,愈加深切的阐发了埋设在密实土壤中管道在高温高压 工作情况下的受力环境 ,操纵弹性力学和夹逼法计较出埋设直线管道与土的耦合感化在埋设管道表 面发生的径向应力 ,同时用无限元法软件作了验证 ,得出埋设直线管道在工作时埋设管道单元管上的 摩擦阻力 、过度管线长度与纵向位移的计较式 环节词:埋设直线管道 ;耦合 ;径向应力 ;摩擦阻力 ;纵向位移 中图分类号 E3文献标识码 文章编号:1004 —5716 (2008) 04 —0057 —04 直到 20 世纪 50 年代来 ,长距离管线还只是用较小 直径 (不跨越 700 mm) 的管子 所以并不出格担忧管子的纵向位移 。跟着钢材的强度不竭提高 ,施工工艺不竭 改良 ,在输油管道中采用大管径 ,加大埋深呈较着的上 升趋向 。与此同时在输送加热原油的油管线上 ,却发觉 了管道部门地段从土壤中突现出来 ,并且即便在突起管 子上额外填土也处理不了问题 ,严峻地影响了输油管道 的一般工作 ,同时也给平安运营带来了未便 在以往的模子中 ,管道和土体分隔考虑 。仅仅考虑 了土体对管道的影响 ,没有考虑土体与管道的彼此耦合 感化或者只考虑了纵向土与管道的彼此耦合的 关系 在潘家华的《油罐及管道强度设想》书入彀算地下管道的热伸缩时采用的模子是管道只遭到土体的纵向阻力 纵向阻力的大小只与管道的直径,管道的埋深土的比重 和管道与土的摩擦系数相关 。如许计较出的管道位移 在密实的土壤中有很大的误差 。在原有管道热伸缩位 移计较的根本上考虑了管道与土体彼此感化的影响得 出了新的管道热伸缩纵向位移的计较公式 成立模子因为土体的多态性及复杂性 ,人们从尝试中取得土 壤的计较数据与现实数据有必然程度的差距 ,使得人们 对土壤物理 、力学机能的判断及在计较中采用那种模子 就有了分歧 。本文次要考虑管道在一般工作形态下管 道与土的耦合感化 ,管道在受内压感化下截面的径向位 移较小 ,小于土壤的塑性变形极限 ,所以本文采用了弹 塑性阐发模子 。求解一般长直埋设管道与土体的耦合 径向应力时 ,采纳了简化 。起首不考虑土体的自重感化 管道上的应力 ,假设土体自重为零 。其次假设有以下两 种环境 管道埋设在无限大的弹性土体中管道埋设 在无限对称的环状弹性土体中 别求解两个模子的函数解,然后通过度析得出一般长直 埋设管线与土体的耦合径向应力在以上两种模子解之 2c′58 西部探矿工程 2008 在管道内面,有鸿沟前提 一般长直埋设管道概况径向应力介于埋设在无限大土体中的管道概况的径向应力和与埋深不异的环 状半径的土体管道概况径向应力之间 。因而有 的接触面上,该当有 处为一清管器收发筒 (或毗连某一设备) ,管道经弯头入土 ,在弯头 处粉碎了土壤与管道概况间摩擦力的持续性 ,构成勾当 ,土壤与管道概况间的摩擦力逐步堆集 ,束缚力逐步添加 点时管道的轴向位移完全被束缚住,该处轴向应变为 由上式联立求出无限大弹性体中的管道在管道与 土体接触处的径向应力表达式 管道在无限对称的环状土体中,管道与土体的 鸿沟前提 管道的应力表达式与无限土体模子中的管道的应力表达式不异 。管道外环状土体的应力表达式与无限 土体模子中土体的应力表达式不异 埋设管线热伸缩计较简图管道在 点处受土壤的反力束缚,土壤反力 :γso———土壤容重 H0———管道核心地覆土深度 ———土壤内摩擦角 单元管长上的摩擦阻力 =πDμ{γsoH0 接触面上 径向应力 相等 592008 土体在管道壁核心程度处节点应力NOD S1S2 S3 备注 59 18550 34701管道顶面处 管道中程度处 管道底部处 111 149

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