《石油工程建设》

文章标题:占压作用下管道力学特性分析及管控措施研究

文章作者:刘海鹏,商卫星,孙陌球,李小刚,王婷婷,梁昌晶
关 键 字:管道占压;有限元分析;疲劳寿命;应力强度;管控措施
文章摘要:针对建筑物堆载及车辆碾压导致的管道占压问题,以材质为20号钢的集输管道为研究对象,建立了 考虑管-土非线性耦合的三维有限元模型,分析了均布静载荷和循环动载荷作用下的管道力学特性,给出了不 同工况下的管控措施。结果表明,静载荷下管道内压是影响管壁等效应力的主要因素,当占压区宽度与管道外 径接近时,等效应力的增幅明显下降;在内压为5 MPa时,管道全区域安全占压重量降至5 t以下,无有效安 全占压空间;对于循环动载荷而言,普通货车以空载低速通行时,管道寿命为9.9 a,重型卡车以满载高速通 行时,管道寿命降至0.5 a;需根据管道运行内压严格限制占压重量与布设位置,同时严禁重载车辆通行并管 控允许车辆低速限行。研究结果可为占压区管道的安全平稳运行提供实际依据。