泄露情况下架空天然气管道的应力研究

发布时间：2024-02-03 23:35

　　随着社会进步和经济发展,煤炭、石油等传统资源的过度使用和资源枯竭,人们越来越青睐具有清洁、高效、热值高等优点的清洁能源—天然气,与天然气输送相配套的管道工业也得到了迅速的发展。目前,我国管道工程具有管长距离远、覆盖范围广、易受环境的影响等特点,由于管道自身存在缺陷等因素,我国天然气管道易发生泄漏,泄漏形式主要分为由单点腐蚀造成的圆孔泄漏情形和由焊缝等因素引起的穿透裂纹两种管道泄漏情形。管道发生泄漏时在泄露孔或裂纹处由于应力分布不均匀和应力集中等原因对管道正常运行造成破坏。因此研究内压作用下管道泄漏的应力应变规律以及随管道尺寸不同管道极限内压和裂纹应力强度因子的具体影响情况,对管道泄漏事故采取有效的救援措施并减少事故损失有着重要的应用价值。本文拟采用ANSYS有限元软件分别建立内压作用下天然气管道两种不同泄漏情形的有限元分析模型,研究带泄漏孔管道和裂纹管道的应力变化规律,最后对管道泄漏危害后果进行分析评价。具体的研究内容如下:1.建立圆孔泄漏情形管道的有限元分析模型,考虑管道壁厚,泄漏孔径,管道直径等因素,研究分析泄漏孔周围区域的应力大小及分布情况。并通过计算应力集中因子的方法加以验证,...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.12011-2017年中国天然气勘查新增探明地质储量（单位：亿立方米）

储量丰富，易于开采利用等优点，因此被广泛应用于社。天然气燃烧后不产生有污染的废弃物，相较于传统能更高、更加洁净等优势。因此大力发展干净无污染的高的是，我国着重对能源结构进行优化，来实现节能减排工业对我国目前的情况来说无疑成为了最好的选择。近的政策密集出台，国家能源局也明确表明，2....

图2.1圆柱坐标系下管道的示意图

第二章泄露管道有限元理论10图2.1圆柱坐标系下管道的示意图2.1.1.2管道小开孔圆柱壳开圆孔的应力集中现象在工程实际中，特别是压力容器中是很常见的也是很重要的。薄壳压力容器必然需要涉及到开孔，而孔边也不可避免地出现应力集中现象，其他如管道等压力容器也是一样，所以壳体由....

图2.2中心圆孔薄板力学模型

图2.2中心圆孔薄板力学模型题：孔口尺寸远小于弹性体的尺寸，且孔边距离弹性体的边影响到板内应力分布，但根据圣维南原理可知，其影响仅局边较远处，影响显著减小。在传统弹性力学中，对于此问题....

图2.3三种裂纹类型工程实际中，管道在载荷的方向和形式的不同时会形成多种开裂形式，任何裂纹均

力学最早由A.A.Griffith提出和创建，最为断裂理论的先行者，他在纹临界扩展的判据并将其理论与裂纹的长度定量地联系在一起，建立框架。本文的主旨是用有限元模拟方法解决管道在内压下裂纹应力分问题。压力管道裂纹影响区域的应力大小及分布规律，归根到底是在研究裂因子等裂纹参数变化....

本文编号：3894826