濕陷性黃土地區埋地管道穩定性分析

作者：張紹川,王超,李小玲,吳玉國

摘要：濕陷性黃土浸水后易產生自重濕陷,黃土的強度會大大降低,并對沿途埋地管道的安全運行產生威脅。為了研究埋地管道在濕陷性黃土地區的穩定性,基于有限元方法,分析了外徑和壁厚不同的管道在濕陷時產生的位移、應力和應變;采用特征值屈曲理論,研究了一定條件下埋地管道在黃土災害中所能承受的極限長度。結果表明,增大管道外徑和壁厚、減少管道在黃土中的埋深,可以有效降低管道在濕陷性黃土中的位移;加大管道外徑與壁厚,也可有效避免管道出現局部應力過高的現象;管道的最大應力與應變均發生在濕陷區中心和兩側固支端位置。經特征值屈曲理論分析可知,管道在土體產生自重濕陷時的濕陷區極限長度約為65 m,提高管道外徑和壁厚可增強埋地管道在黃土遇水濕陷時的抗屈曲能力。

發文機構：遼寧石油化工大學石油天然氣工程學院

關鍵詞：濕陷性黃土埋地管道有限元屈曲特征值Collapsible loessBuried pipelineFinite elementBuckling eigenvalue analysis

分類號： TE973[石油與天然氣工程—石油機械設備]