李軍濤

摘要：在油氣管道生產(chǎn)管理中，地質(zhì)災害下管道的安全評定技術研究是一個重要問題。本文在系統(tǒng)分析地質(zhì)災害引起的管道大變形下的應力狀態(tài)以及綜合考慮管道表面體型缺陷等影響因素的基礎上，利用ANSYS有限元分析軟件的二次開

關鍵詞：地質(zhì)災害;油氣管道;安全評定

我國油氣長輸管線穿越地域類型復雜，往往遭遇各種潛在的地質(zhì)災害和洪水災害。地質(zhì)災害包括活動斷裂帶、滑坡、滑塌、崩塌、泥石流、濕陷性黃土、沖溝等。例如：蘭成渝管道所經(jīng)過的大部分地區(qū)處于我國西南地區(qū)，地形復雜，河流眾多，而且雨季較長，經(jīng)常會出現(xiàn)埋地管道在洪水沖刷下形成局部懸空，野外管道在洪水的沖刷下產(chǎn)生橫向漂移等自然災害現(xiàn)象。這兩種自然災害均會造成管道發(fā)生較大的變形和位移，管壁處產(chǎn)生較大的軸向應力，結(jié)合內(nèi)壓的作用下，會對管道的安全生產(chǎn)帶來嚴重的危害，尤其是對于有局部缺陷的管道影響更大，另外，過量的塑性變形還會導致管道發(fā)生塑性斷裂失效。因此，對大變形管道的安全評定技術進行研究，就成為油氣管道生產(chǎn)管理的一個重要課題。

1軟件的實現(xiàn)方法和管道力學模型

1.1實現(xiàn)方法

1.2管道力學模型的建立

2管道安全評定

長輸管道由于地質(zhì)運動，，洪水沖刷等外力作用可能會發(fā)生彎曲變形。過量的彎曲變形不僅可能導致管壁斷裂，而且會引起管道發(fā)生塑性變形從而使管體材料硬化，進而導致管體對裂紋的止裂能力下降;也有可能會在管壁的內(nèi)壓應力局部作用區(qū)域?qū)е鹿荏w發(fā)生屈服失效也有可能會在管壁的內(nèi)壓應力局部作用區(qū)域?qū)е鹿荏w發(fā)生屈服失效。因此，，從管道安全運行的角度出發(fā)，必須對發(fā)生了彎曲大變形的管道進行安全評定。本文對大變形管道的安全評定方法有兩種，分別是最大應力法安全評定和GB/T19624-2004國家標準安全評定。

標準安全評定。

2.1最大應力法進行評定

2.2國家標準安全評定

系統(tǒng)對含缺陷管道的安全評定可采用GB/T19624-2004進行評定。GB/ T19624-2004作為我國最新的在用含缺陷壓力容器安全評定標準，充分考慮了管道材料性能、缺陷尺寸、工況載荷等評定參量的影響，為工程應用提供了一個適用的評定方法。具體方法如下：

3軟件的主要界面及分析實例

3.1分析參數(shù)輸入界面

用戶界面模塊主要完成系統(tǒng)和用戶的交互。用戶界面模塊包括計算參數(shù)輸入和程序調(diào)用兩部分。計算參數(shù)輸入部分的主要功能是負責輸入諸如管道性能參數(shù)、載荷、缺陷尺寸等。

3.2分析實例

3.2.1實例1

某管道懸空且管體有腐蝕缺陷，管線鋼類型52，m，m，土壤類型為軟塑粉質(zhì)粘土，土壤類型為軟塑粉質(zhì)粘土，#，#，90#，MPa，MPa，9MPa，管線鋼彈氏模量，MPa（模型幾何參數(shù)略）;在參數(shù)輸入界面中輸入管道的各基本參數(shù)，進行有限元分析，并綜合應用最大應力和國家標準安全評定方法對懸空管道進行安全評定。建立起懸空管道的等效應力云圖，可以生成懸空管道最大應力法和國家標準安全評定結(jié)果。從仿真結(jié)果中可以看出，懸空管道最大應力約為385.2MPa，

4結(jié)論

綜上所述，工程人員在事故現(xiàn)場通過對油氣管道安全評定系統(tǒng)輸入一些簡單的管道基本參數(shù)，就能夠準確的對管道進行安全評定，，獲取搶修建議。該系統(tǒng)能夠?qū)艿缿铱?、漂移情況進行安全評定，從而提高了對常用地質(zhì)災害下管道安全評定的效率，實現(xiàn)了管道有限元分析的參數(shù)化建模和有限元分析的信息化。

參考文獻：

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