梁式和悬索跨越管道应力分析与缺陷评价方法研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyinhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
国家对油气资源等需求日趋增大,管道成为最重要的输送方式之一。跨越形式是管道的一种特殊结构,其应力状态较为复杂。同时现阶段油气输送管道的跨越结构可能已经存在很多问题,其中腐蚀缺陷是引起跨越管道破坏的重要原因之一,含缺陷跨越管道的抵抗载荷能力会降低。因此,考虑到跨越管道的结构特殊性,本文针对两种常见的跨越管道(梁式跨越管道和悬索跨越管道)进行应力分析以及缺陷评价方法研究。建立了梁式跨越管道和悬索跨越管道两种常见跨越管道的有限元模型,并对其分别进行了应力分析,得出所研究的跨越管道在极限状态下均处于应力安全状态;同时研究温差、风载对跨越管道等效应力的影响规律,计算出应力失效条件,提出了适用于不同跨越管道的应力评价方法。针对悬索跨越管道结构的特殊性,研究了主索腐蚀及吊索断裂的性能退化情况,分析得到,主索截面积损失大于20%或吊索连续断裂两组时,结构失效。同时分析了悬索跨越管道的动态风振情况,根据模态分析和涡激振动计算得出该悬索跨越管道的动态响应只是在静态的结果上做小幅度的波动。基于以上跨越管段应力分析,建立了含缺陷跨越管道模型,探究了其缺陷尺寸、弯矩大小、缺陷所处管道位置对跨越管道等效应力大小的影响规律,拟合出含缺陷跨越管道的极限内压公式,且该公式经验证平均误差为5.45%,可运用于管道实际工程中。
其他文献
远海油气勘探作业有潜在的第三方破坏威胁,包括外方船舶干扰、海盗和恐怖主义活动,影响勘探作业的效率与安全,有效地应急是减少事故损失的关键。目前,第三方破坏应急响应的研究较少,应急响应过程的失效因素未知,缺少针对应急响应网络脆弱性的分析;缺少针对第三方破坏的守护船需求问题研究;远海油气勘探作业第三方破坏较其它海上事故有特殊性,现有海上事故的应急资源调度方案不能适用于此,所以亟需结合事故特点构建应急资源
学位
化工原料产销分布不均和重工业向中西部逐渐转移,使得危化品的运输量需求日益增多,其中道路运输占据着极高的比例。而道路运输过程中可能伴随着车辆停靠、聚集的情况。一旦危化品运输车发生事故,将引起严重的后果。因此,建立危化品运输车辆聚集风险评价模型,进行实时风险计算与风险分析,为危化品运输车聚集区的风险控制提供理论依据和参考,具有重要意义。本文以危化品运输车聚集区域为研究对象,对评价单元进行风险辨识,建立
学位
背景:帕金森病(Parkinson’disease,PD)是第二大神经退行性疾病,引起静止性震颤、姿势障碍、运动迟缓、以及肢体僵硬等运动功能症状以及认知功能障碍、抑郁等非运动性症状。手术、麻醉等应激因素是加重PD患者发病的一个重要原因,术前睡眠障碍、昼夜节律失调都会加重麻醉风险。随着我国老年化加重,需要接受麻醉的PD患者越来越多,改善围术期PD患者的非运动症状有利于减少患者术后认知功能障碍并加速康
学位
背景亨廷顿病(Huntington’s disease,HD)是由HD基因突变所致的一种遗传性神经退性疾病。突变HD基因编码氨基末端含有异常扩展的多聚谷氨酰胺(polyglutamine,Poly-Q)结构(Q重复数>35)的突变亨廷顿蛋白(mutant huntingtin,mHtt)。虽然已有大量研究显示mHtt可通过多种途径产生细胞毒性,引起神经退行性变,但至今HD的发病机制仍未完全揭示,目
学位
钻井绞车在整个油气开采过程中起着重要的作用。考虑到绞车长时间处于野外工作环境,其各种部件出现故障的概率较大,监测绞车运行状态,避免其出现重大故障对油气开采工作十分重要。传统的设备监测方式主要有人工巡检和远程监测,人工巡检方法效率低、且不能及时发现故障隐患;传统的设备远程监测诊断系统存在系统灵活性差、升级维护难和搭建成本高等问题。因此开发灵活高效的绞车监测诊断系统十分必要。本文以高效监测绞车运行状态
学位
铁磁性金属材料在制造及使用服役过程中容易在局部形成较高的应力区域,进而导致设备整体与其零部件失效,通过室内实验与有限元仿真结合的研究方式,对静磁场以及力学场中开展了铁磁性材料缺陷表面磁场的变化规律进行研究,研究内容如下:(1)通过对基础电磁学理论以及有限元分析方法的研究,验证了金属在有外部载荷的条件下内部磁畴组织存在不可逆取向的现象,分析了这种状态会在载荷消失后有所保留的情况,进而影响铁磁性金属的
学位
加氢装置生产过程具有非线性、时变、多模态等特性,涉及到的原料、中间产品、产品等均具有易燃易爆、有毒有害、腐蚀性等危险性,因此对加氢生产进行有效的过程监控,预测关键参数变化趋势以及确定异常根原因等对于保障产品质量和生产过程安全至关重要。加氢生产过程中因为反馈控制系统的作用会使装置进入新的稳定运行状态,此时由于操作条件偏离基准而引起的干扰给异常监测和解释带来了困难;现有因果分析方法难以识别虚假的直接因
学位
槽车区是LNG接收站的一个重要场所,内部管道众多,其安全性对LNG外输运行非常重要。LNG泄漏是槽车区发生概率最大的事故类型,采用合理有效的水幕抑制LNG气云扩散,将泄漏出来的气云进行稀释,是降低泄漏事故演变成火灾爆炸事故概率的重要方法之一。本文使用FLUENT软件对LNG接收站槽车区气云扩散和水幕抑制其扩散的规律进行研究。首先选用Burro泄漏气云扩散现场试验和Rana抑制LNG气云扩散现场试验
学位
背景:动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)及其相关心脑血管疾病发病率逐年增加,而血管内皮细胞功能障碍是AS发病起始环节。血流切应力是调节内皮细胞功能的重要因素之一,但具体调控机制尚不清楚。血流切应力大致分为两种模式,一种是层流切应力(laminar shear stress,LS),另一种是振荡切应力(oscillatory shear stress,OS)。不同血流切应力对内皮细
学位
背景:角膜碱烧伤(Corneal alkali burn,CAB)是一种临床上严重的化学性眼外伤。越来越多研究表明,碱烧伤介导的角膜损伤的病理机制与NLRP3介导的角膜无菌炎症有关。NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡相关的信号因子以及细胞焦亡中执行蛋白GSDMD是否存在于碱诱导的角膜病变中仍有待研究。地塞米松(Dexamethasone,Dex)可通过早期局部给药保持角膜透明度,且发挥其抗炎作用。然
学位