定向穿越管道的挤毁失效及其防护装置的设计

摘要：

定向穿越敷管技术由于其特殊优势,被越来越多地应用于油气管道敷设,但复杂的地质条件又极易导致穿越管道挤毁失效,对油气输送安全造成严重威胁.为此,针对复杂地层中穿越管道的挤毁失效行为,分析了其失效原因,主要是由孔壁失稳、地层沉降和地下水渗流等所导致的.进而基于管材非线性及管土耦合作用,建立了无缺陷和凹陷穿越管道的挤毁数值计算模型,并对其挤毁行为进行了研究.结果表明:①无缺陷管道与凹陷管道的挤毁失效模式不同,完整穿越管道的挤毁过程可分为6个阶段,管道横截面经历了椭圆形、“新月”形、“葫芦”形及“8”字形变化过程;②而凹陷管道的挤毁过程可分为5个阶段,管道横截面经历了“心”形、“新月”形、“葫芦”形及“8”字形变化过程;③围土压力越大,管道的挤毁失效后果越严重.最后,设计了一种结构简单、易于操作且具有自主知识产权的定向穿越管道用防护装置,可以有效降低管道发生凹陷、挤毁等失效的概率,延长管道使用寿命,可用于穿越危险地层的油气管道防护.

关键词：长输油气管道、穿越管道、挤毁失效、数值模拟、等效塑性应变、防护装置、管道使用寿命

所属期刊栏目：35

分类号：TU9;TE9

资助基金：国家自然科学基金项目51474180;四川省科技创新苗子工程资助项目“跨断层埋地油气管道损伤机理研究及防护装置设计”2015097

在线出版日期：2015-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：91-96