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穿越河流输油管道的安全性评估

王爱芳

   在役输油管道的安全评估研究在国外始于二十世纪七十年代,它起源于美国的核电站压力管道的安全评估,在我国输油管道的安全评估工作起步于二十世纪九十年代中期。本文通过对东北及西北地区的穿越管道进行现场调研,了解了穿越管道的各种穿越方式及失效形式,参照国内外相关文献将穿越管道的穿越方式分为四类,并归纳了穿越管道的六种失效形式。 通过试验模拟洪水冲击下管道的应力状态,描绘出管道在裸露和悬空时的管壁沿环向的不同位置与其对应的压力间的关系曲线以及裸露程度不同的管道受到不同速度的洪水冲击下的管道受力曲线,将这些曲线与用大型流体计算软件 Fluent 计算结果对比。 从有缺陷和无缺陷两个方面对管道静强度的影响因素进行了分析,在无缺陷穿越管道的静强度分析中,是将穿越管道视为薄壁容器,并在综合考虑温度和内压对管道的应力影响的基础上,把由内压引起的环向应力当作主要应力,再用轴向应力加以修正,根据强度理论计算相当应力,从而实现了穿越河流输油管道的静强度计算。在有缺陷穿越管道的静强度分析中时,从判断管道材料的断裂安全系数方面入手,来判断管道的安全性。 在对穿越管道进行静强度分析的基础上,从管道所受到的水利荷载和主要由横向水利荷载引起的振动两方面对穿越管道的动强度影响因素进行了分析计算。综合考虑静强度和动强度对穿越管道的影响作用,对穿越管道进行分析研究。通过计算管道的允许管跨长度是否超标和是否发生涡激振动来判断穿越管道是否发生振动。 从疲劳和腐蚀两个方面对穿越河流输油管道的剩余寿命进行分析计算,利用疲劳裂纹扩展理论计算穿越管道的疲劳剩余寿命。而在腐蚀剩余寿命部分介绍了一种应用有限折线代替曲线法计算了穿越河流输油管道的腐蚀剩余寿命的方法。 ……   
[关键词]:穿越河流;输油管道;安全性;剩余寿命
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大庆石油学院2005年
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