基于PDE的冻土区输气管道热影响数值研究

摘要：

当埋地天然气管道运营时,管道周围冻土的热平衡会被破坏.为了研究冻土区新建管道或停输再启动对周围土壤的影响,建立输气管道与冻土相互作用的热-水-力耦合计算模型,利用数值分析方法求解.对不同输运温度、埋深工况下的管道热影响和管道路堤的传热过程进行模拟.研究结果表明:当管温提升时,管道附近1.5 m内有较明显升温,冻土原有稳定性受到较大影响,当管道埋深增加时,横向影响距离变远;管道附近浅层土壤温度、相对饱和度随地表温度周期性变化并有一定滞后;埋深对冻土的自然冻胀的影响大于输送温度对其影响;缓解热影响的管道路堤可以改善有管线的冻土区.

关键词：天然气管道、冻土、热-水-力耦合、数值模拟、管道路堤

所属期刊栏目：40

分类号：TE832(石油、天然气储存与运输)

资助基金：辽宁省博士科研启动基金计划项目;辽宁省教育厅重点科研项目;辽宁省教育厅科学研究经费项目

在线出版日期：2022-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：409-415