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埋地管道在近中性pH和高pH环境中的应力腐蚀开裂 被引量：56
1
作者 方丙炎 王俭秋 +2 位作者 朱自勇 韩恩厚 柯伟 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期453-458,共6页
综述了埋地管道经典型的高ｐＨ应力腐蚀开裂（高ｐＨ ＳＣＣ）与近十多年来发现和研究的近中性ｐＨ应力腐蚀开裂 （近中性ｐＨ ＳＣＣ）的异同，影响因素以及机理，最后展望了埋地管道的未来研究方向．
关键词 管线钢 应力腐蚀 开裂 阳极溶解 氢脆
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磁记忆现象和地磁场的关系 被引量：25
2
作者 李路明 王晓凤 黄松岭 《无损检测》 2003年第8期387-389,406,共4页
金属磁记忆检测是当前无损检测领域的一种新技术。针对磁记忆检测方法在实际应用中的效果以及地磁场对磁记忆检测结果的影响 ,通过一系列试验进行验证与研究。结果表明 ,磁记忆检测方法可有效判断钢管应力集中区域 。
关键词 磁记忆检测 管道 残余应力 焊缝 地磁场 无损检测 钢管 应力集中
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地面占压荷载作用下的管道应力分析 被引量：44
3
作者 帅健 王晓霖 +1 位作者 叶远锡 左尚志 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期99-103,共5页
占压导致地基下沉和管道变形。建立了地基-管道的三维有限元模型,分析占压载荷作用下管道的应力与变形。模型考虑了管-土间的相互作用和管底夯实地基,符合占压管道的实际载荷情况。结果表明:管道在上覆土体和夯实地基的不均匀作用下发... 占压导致地基下沉和管道变形。建立了地基-管道的三维有限元模型,分析占压载荷作用下管道的应力与变形。模型考虑了管-土间的相互作用和管底夯实地基,符合占压管道的实际载荷情况。结果表明:管道在上覆土体和夯实地基的不均匀作用下发生局部弯曲和椭圆化变形;上覆土体越软,管道变形越大,管底夯实地基起到阻止管道下沉的作用,二者弹性模量相差越大,管道在夯实地基边缘处的环向弯曲应力越高;内压起到抵抗管道变形的作用,但其影响程度较小;薄壁大口径管道的应力水平和变形程度相对较高,上覆土体对大口径管道横截面变形有较大的约束作用;占压载荷与管道横截面的椭圆化变形率近似呈线性关系,依据极限椭圆化变形率可以确定管道所能承受的安全占压载荷。 展开更多
关键词 管道 占压 应力 有限元法 管-土作用
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开采沉陷区埋地管道力学反应分析 被引量：41
4
作者 王晓霖 帅健 张建强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3373-3378,3386,共7页
开采沉陷引发地表变形,导致埋地管道大范围弯曲变形,对管道安全运行构成严重威胁。采用概率积分法预测沉陷区地表三维变形,考虑管-土间的轴向作用和管材非线性等因素,推导管道物理伸长和几何伸长的变形协调方程,迭代求解管道轴心应力和... 开采沉陷引发地表变形,导致埋地管道大范围弯曲变形,对管道安全运行构成严重威胁。采用概率积分法预测沉陷区地表三维变形,考虑管-土间的轴向作用和管材非线性等因素,推导管道物理伸长和几何伸长的变形协调方程,迭代求解管道轴心应力和应变。通过实例分析了开采沉陷区埋地管道的应力-应变分布。结果表明,管道除了发生空间弯曲变形外,管-土间的摩擦力还导致管道产生轴向拉、压变形。解析方法计算结果与有限元方法吻合较好,适于以任意角度穿越沉陷区埋地管道的应力-应变计算。分析了开采参数、管道参数以及回填土性质等对管道的变形和应力影响,提出沉陷区埋地管道最大应力与应变的简化评定公式。 展开更多
关键词 埋地管道 开采沉陷 应力-应变 解析计算方法 管-土相互作用
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横向滑坡过程中管道的内力和变形计算 被引量：38
5
作者 邓道明 周新海 申玉平 《油气储运》 CAS 北大核心 1998年第7期18-22,共5页
将滑坡体中的管道简化成大挠度的梁,将滑坡体外管道看作半无限长的梁或杆,考虑管梁的几何非线性、滑坡体外土壤的纵向抗力的物理非线性以及管道的内压和温差作用,基于滑坡体内外管道内力和变形的连续性,推导得出了在当量轴向力为拉力或... 将滑坡体中的管道简化成大挠度的梁,将滑坡体外管道看作半无限长的梁或杆,考虑管梁的几何非线性、滑坡体外土壤的纵向抗力的物理非线性以及管道的内压和温差作用,基于滑坡体内外管道内力和变形的连续性,推导得出了在当量轴向力为拉力或压力两种情况下管道的内力和位移的有关计算式,提出了当量轴力为拉力或压力的判别式。横向滑坡中埋地管道的位移和内力计算最终归结于两个非线性方程的求解,可用牛顿迭代法或作图法解之。提供了算例及其结果分析,讨论了以前有关理论的不足之处。 展开更多
关键词 油气管道 埋地管道 应力 变形
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埋地管道应力分析方法 被引量：38
6
作者 刘仕鳌 蒲红宇 +1 位作者 刘书文 蒋洪 《油气储运》 CAS 2012年第4期274-278,327-328,共5页
油气输送管道大部分为埋地管道,其应力分析与工艺管道不同,关键在于准确模拟管道与土壤的相互作用。结合国际上广泛运用的CAESARII和AUTOPIPE软件设计思路,阐述了埋地管道应力分析模型中对埋地管道离散化的理论基础和方法,模拟土壤与管... 油气输送管道大部分为埋地管道,其应力分析与工艺管道不同,关键在于准确模拟管道与土壤的相互作用。结合国际上广泛运用的CAESARII和AUTOPIPE软件设计思路,阐述了埋地管道应力分析模型中对埋地管道离散化的理论基础和方法,模拟土壤与管道相互作用的原理以及相关数据的计算方法;对比分析了ASMEB31.4、ASMEB31.8及国内相关油气输送管道设计规范对管道应力的校核要求;结合工程实例深化了埋地管道应力分析方法,对于开展管道应力分析工作具有积极作用,有利于增进对于管道应力分析及管道应力安全问题的认识。 展开更多
关键词 埋地管道 应力 约束 土壤
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磁记忆检测方法及其应用研究 被引量：28
7
作者 张卫民 董韶平 +3 位作者 杨煜 许淳淳 池琳 陈晓梅 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期277-280,共4页
研究金属磁记忆检测新方法在应力腐蚀问题中的应用.以低碳管线钢试件为研究对象,使之拉伸或折弯以产生残余变形和应力,利用磁记忆检测仪对这些拉伸和折弯后的试件进行检测,根据给出的评价标准对试件表面的应力变形状态进行评价分析,为... 研究金属磁记忆检测新方法在应力腐蚀问题中的应用.以低碳管线钢试件为研究对象,使之拉伸或折弯以产生残余变形和应力,利用磁记忆检测仪对这些拉伸和折弯后的试件进行检测,根据给出的评价标准对试件表面的应力变形状态进行评价分析,为应力腐蚀实验中研究应力和腐蚀之间的关系提供了依据. 展开更多
关键词 金属磁记忆 管线钢 铁磁性材料 应力腐蚀
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基于应变的管道设计准则 被引量：32
8
作者 刘冰 刘学杰 张宏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期129-131,共3页
我国目前使用的基于许用应力的设计准则并不能完全有效地解决管道设计的所有问题,特别是对于地面变形等位移载荷控制下的情形。通过对处于极限状态的椭圆化、拉裂和局部弯曲等管道失效形式的现行基于应变的标准进行对比,为我国管道设计... 我国目前使用的基于许用应力的设计准则并不能完全有效地解决管道设计的所有问题,特别是对于地面变形等位移载荷控制下的情形。通过对处于极限状态的椭圆化、拉裂和局部弯曲等管道失效形式的现行基于应变的标准进行对比,为我国管道设计工作者提供了解决地震、断层等区域管道设计问题的重要参考;根据国际上对管道在特定载荷作用下基于应变的设计趋势和我国西气东输及其二线工程的大规模建设,提出了我国进行相关研究的必要性与迫切性。 展开更多
关键词 管道 应变 应力 设计 标准
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基于流体力学理论的全尾砂浆管道输送流变性能 被引量：35
9
作者 邓代强 高永涛 +1 位作者 杨耀亮 吴顺川 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1380-1384,共5页
为研究充填料浆流变性能,利用流体力学原理,通过L型管道自流输送实验对其在管道中流动的力学特性进行了分析.结果表明:料浆浓度、流量和管径对料浆管输阻力和充填倍线大小的作用程度不同,其中料浆浓度影响尤为显著.在能够实现自流输送... 为研究充填料浆流变性能,利用流体力学原理,通过L型管道自流输送实验对其在管道中流动的力学特性进行了分析.结果表明:料浆浓度、流量和管径对料浆管输阻力和充填倍线大小的作用程度不同,其中料浆浓度影响尤为显著.在能够实现自流输送的充填倍线合理条件下,采场充填时,当结合充填能力确定流量和管径后,可通过充填站调节制浆浓度以使充填材料在管道输送、采场中沉降、抗离析、脱排水、固结硬化和力学性能等方面表现良好. 展开更多
关键词 流变性能 管道输送 宾汉流体 剪切应力
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输气管道应力影响因素分析 被引量：33
10
作者 沙晓东 陈晓辉 +2 位作者 黄坤 卢思源 卢泓方 《天然气与石油》 2013年第1期1-4,7,共4页
长输管道沿线地形复杂多变,由于管道自重、内压、温度等因素,导致管道环向应力值、温度应力值等易超过管材的许用应力,发生管道的失效破坏,故研究输气管道在运行过程中的应力影响因素显得尤为重要。使用管道应力分析软件CAESARⅡ对不同... 长输管道沿线地形复杂多变,由于管道自重、内压、温度等因素,导致管道环向应力值、温度应力值等易超过管材的许用应力,发生管道的失效破坏,故研究输气管道在运行过程中的应力影响因素显得尤为重要。使用管道应力分析软件CAESARⅡ对不同管径的输气管道在不同压力、温度下的平均应力情况进行分析,得出结论:随着管径的增加,温度对管道应力的影响逐渐增大,压力对管道应力的影响逐渐减小。 展开更多
关键词 输气管道 应力 管径 温度 压力 CAESARⅡ
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沿坡敷设输气管道应力分析 被引量：30
11
作者 黄坤 吴世娟 +2 位作者 卢泓方 鲜燕 苏庆伟 《天然气与石油》 2012年第4期1-4,97,共4页
长距离的输气管道所经过的区域地形复杂多变,在山区丘陵地带一般采用沿坡敷设的方式,由于高低位差的原因,管道受力不均,且大多沿坡敷设的管道都是根据经验参数设计,很容易发生管道失效。为了在前期设计中研究管道的受力分布,校核其是否... 长距离的输气管道所经过的区域地形复杂多变,在山区丘陵地带一般采用沿坡敷设的方式,由于高低位差的原因,管道受力不均,且大多沿坡敷设的管道都是根据经验参数设计,很容易发生管道失效。为了在前期设计中研究管道的受力分布,校核其是否符合设计规范和安全要求,使用应力分析软件CAESARⅡ对某沿坡敷设管道进行应力分析,研究安装、试压和运行工况下管道的受力情况,得出沿坡敷设方式的安全性较高的结论。分析结果对沿坡敷设管道的设计和施工提供了相应理论依据,具有工程价值和指导意义。 展开更多
关键词 沿坡敷设 管道 应力分析 CAESAR Ⅱ
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埋地管线剥离覆盖层下阴极保护的有效性 被引量：30
12
作者 闫茂成 王俭秋 +1 位作者 柯伟 韩恩厚 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期257-262,共6页
由微小缝隙模拟管线剥离覆盖层(涂层)下的局部电化学环境,用微电极技术测量了缝隙内局部电位及pH的分布,研究了缝口阴极保护电位、剥离区几何形状、溶液电导率等因素对剥离区内部局部环境及阴极保护水平的影响。结果表明,剥离区内电位降... 由微小缝隙模拟管线剥离覆盖层(涂层)下的局部电化学环境,用微电极技术测量了缝隙内局部电位及pH的分布,研究了缝口阴极保护电位、剥离区几何形状、溶液电导率等因素对剥离区内部局部环境及阴极保护水平的影响。结果表明,剥离区内电位降(电位梯度)主要集中在破损口附近,而剥离区深处接近自然腐蚀状态;剥离区内有效保护距离随缝口保护电位负移而增加,但缝口过保护并不能有效提高剥离区保护效果。阴极保护可使剥离区局部电化学环境pH升高、电导率增大。 展开更多
关键词 阴极保护 管道 涂层 缝隙腐蚀 微电极 电位降(IR降) 应力腐蚀开裂
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地质灾害下悬空管道的应力分析及计算 被引量：28
13
作者 罗金恒 赵新伟 +1 位作者 王峰会 郑茂盛 《压力容器》 北大核心 2006年第6期23-26,共4页
在地质灾害作用下,管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空,从而可能引发管道失效。本文基于Winkler线性理论,建立了地质灾害作用下管道与土相互作用的力学模型,并利用有限元计算了悬空管道上的应力分布。
关键词 管道 地质灾害 应力分析 计算
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基于应变的管道强度设计方法的适用性 被引量：28
14
作者 张宏 崔红升 《油气储运》 CAS 2012年第12期952-954,967,共3页
对比分析了基于应力和基于应变两种管道强度设计方法的实质内容、设计理念和适用性:来源于传统的材料强度理论的基于应力的管道强度设计方法是一种适用于在内压、温差等以力为控制参量的载荷作用下的弹性设计;来源于极限设计理念的基于... 对比分析了基于应力和基于应变两种管道强度设计方法的实质内容、设计理念和适用性:来源于传统的材料强度理论的基于应力的管道强度设计方法是一种适用于在内压、温差等以力为控制参量的载荷作用下的弹性设计;来源于极限设计理念的基于应变的设计方法则是一种塑性设计,适用于一旦发生重大地质灾害,作用于管道上的载荷以位移作为控制参量。后者是在前者难以满足管道强度要求时采用的,是对前者的补充。提出了基于应变设计方法的适用条件及其需要注意的问题,对于我国今后在管道设计中采用该方法具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 管道 基于应变 基于应力 强度设计 适用性
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埋地柔性管道的应力和变形分析 被引量：22
15
作者 邓道明 李育光 《油气储运》 EI CAS 北大核心 1998年第6期11-14,57,共5页
作用于管顶的总有效垂直荷载和管底上的竖直反力分别沿管子水平直径和基床宽度近似于均匀分布,而管子两侧的被动水平土压力按抛物线规律分布。据此分析了埋地柔性管道在无内压和有内压作用两种情况下的内力和变形,导出了管环弯矩(或应力... 作用于管顶的总有效垂直荷载和管底上的竖直反力分别沿管子水平直径和基床宽度近似于均匀分布,而管子两侧的被动水平土压力按抛物线规律分布。据此分析了埋地柔性管道在无内压和有内压作用两种情况下的内力和变形,导出了管环弯矩(或应力)和挠度的一系列普遍计算式,并列举了钢管道沟埋穿越的计算示例。其中的一些公式可直接用于穿越公路和铁路的钢管道的结构设计,还可指导其它柔性管(如塑料管)的设计。 展开更多
关键词 埋地柔性管道 应力 变形 穿越工程 油气管道
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穿越滑坡体埋地输气管道应力分析 被引量：22
16
作者 黄坤 卢泓方 +2 位作者 吴世娟 韩晓瑜 蒋艺 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期689-693,712,共5页
滑坡灾害是输气管道的危险源之一。输气管道穿越滑坡体主要有横向穿越和纵向穿越两种方式,土体的滑坡载荷易使管道失效,故对两种穿越方式的输气管道进行应力分析十分必要。对两种方式的滑坡在各个方向上的推力进行计算,并采用CAESAR II... 滑坡灾害是输气管道的危险源之一。输气管道穿越滑坡体主要有横向穿越和纵向穿越两种方式,土体的滑坡载荷易使管道失效,故对两种穿越方式的输气管道进行应力分析十分必要。对两种方式的滑坡在各个方向上的推力进行计算,并采用CAESAR II软件对穿越滑坡体的管道进行应力分析。通过应力分析研究得出:(1)两种穿越滑坡体的输气管道,在偶然滑坡载荷工况下管道应力最高,最大应力分别为365.86 MPa(横向穿越滑坡体)和337.16 MPa(纵向穿越滑坡体);(2)在横向穿越滑坡体的情况下,滑坡载荷工况下的轴向(沿管道轴向)位移较无滑坡载荷的工况小,二者的最大值相差1.22cm;(3)常规埋地管道与滑坡的交界处为输气管道的危险截面。由此,本文提出建议:在穿越滑坡体输气管道设计阶段的应力分析中,应重点对偶然滑坡载荷工况下管道的应力进行校核。 展开更多
关键词 穿越管道 滑坡 输气管道 位移 应力分析
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沉降土体对管道跨越结构应力影响的分析 被引量：22
17
作者 张一楠 马贵阳 +2 位作者 周玮 王磊 张红芳 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期106-111,共6页
为了更好地保障长输管道的安全稳定运行,针对长输管道当中的跨越结构进行了应力分析与计算。基于管道跨越结构其结构的特殊性,极容易受到断层、土体塌陷等地质灾害的影响。因此建立了跨越段埋地管道与土壤相互作用的有限元力学模型,分析... 为了更好地保障长输管道的安全稳定运行,针对长输管道当中的跨越结构进行了应力分析与计算。基于管道跨越结构其结构的特殊性,极容易受到断层、土体塌陷等地质灾害的影响。因此建立了跨越段埋地管道与土壤相互作用的有限元力学模型,分析了30°、40°、50°、60°跨越结构和不同范围土体发生沉降时,管道的应力变化情况。结果显示,当跨越结构中斜管段的角度确定后,便可计算出相应的安全沉降长度;当斜管段角度为50°时,沉降长度控制在13.6m以内,可保证跨越结构不发生塑性变形。通过研究为管道跨越段的安全设计提供了理论依据,该方法可应用在类似的管道跨越结构的应力设计当中。 展开更多
关键词 土体沉降 埋地管道 管道应力 跨越结构 数值计算
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天然气埋地管道沉降的有限元分析 被引量：22
18
作者 李新慧 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期259-263,共5页
埋地管道由于铺设在土体中,受力状态较地上管道复杂,尤其是敷设在软土地基上的管道,地基对管道承载能力差,管道将随着时间发生沉降现象。对某铺设在软土地基上的管道沉降进行现场测试及理论研究,运用ANSYS有限元分析软件进行模型建立,... 埋地管道由于铺设在土体中,受力状态较地上管道复杂,尤其是敷设在软土地基上的管道,地基对管道承载能力差,管道将随着时间发生沉降现象。对某铺设在软土地基上的管道沉降进行现场测试及理论研究,运用ANSYS有限元分析软件进行模型建立,分析了不同的土质和内压等条件下管道的初始应力,得到了各影响因素对管道应力和位移的影响规律,可作为防治管线沉降参考。 展开更多
关键词 埋地管道 沉降 应力分析
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洪水中漂浮管道的应力分析 被引量：22
19
作者 王晓霖 帅健 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期212-216,共5页
洪水对管道构成严重威胁,可能导致管道冲出、裸露甚至大范围漂浮。管道在动水作用力、浮力、重力及岸边土体抗力的共同作用下发生空间弯曲变形。建立洪水管道力学分析模型,考虑管-土间非线性相互作用、管道轴力和管材非线性等因素,推导... 洪水对管道构成严重威胁,可能导致管道冲出、裸露甚至大范围漂浮。管道在动水作用力、浮力、重力及岸边土体抗力的共同作用下发生空间弯曲变形。建立洪水管道力学分析模型,考虑管-土间非线性相互作用、管道轴力和管材非线性等因素,推导了管道空间变形曲线方程和变形协调方程,采用迭代方法求解管道的应力与应变。基于解析方法开发计算程序,通过算例分析了不同管道参数、洪水参数条件下管道变形与应力-应变分布。建立各算例有限元模型,对比分析表明解析方法计算结果与有限元方法吻合较好。基于极限状态理论提出洪水管道的安全评定方法,并对案例管道进行了安全评定。 展开更多
关键词 管道 洪水 应力-应变 解析方法 空间弯曲变形 非线性
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基于ANSYS的双点腐蚀缺陷管道剩余强度评价 被引量：21
20
作者 洪来凤 孙铁 赵志海 《油气储运》 CAS 北大核心 2010年第12期916-917,924,共3页
为了定量评价管道腐蚀缺陷的严重程度,利用ANSYS有限元法对腐蚀管道的剩余强度进行研究,通过对管道腐蚀缺陷的模拟,分析腐蚀区的应力状态。基于含双椭圆凹坑缺陷的管道模型,探讨了腐蚀缺陷深度和缺陷间距对管道剩余强度的影响,定量确定... 为了定量评价管道腐蚀缺陷的严重程度,利用ANSYS有限元法对腐蚀管道的剩余强度进行研究,通过对管道腐蚀缺陷的模拟,分析腐蚀区的应力状态。基于含双椭圆凹坑缺陷的管道模型,探讨了腐蚀缺陷深度和缺陷间距对管道剩余强度的影响,定量确定了两者对管道局部应力的影响作用。结果表明:缺陷深度与局部应力成正比例关系,是影响管道局部应力的最主要因素,而缺陷间距对管道局部应力的影响较小。 展开更多
关键词 管道 剩余强度 腐蚀缺陷 应力分析 ANSYS 有限元 模拟
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