天然气管道结构强度分析
2022-12-2 8:48:49
天然气管道结构强度分析
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天然气管道结构强度分析
天然气管道结构强度分析
详细介绍
天然气作为一种高效、清洁的能源得到了广泛的使用。目前天然气管道向着大口径、高压力和高强度的趋势发展，天然气工程用管道的规格及口径也越来越大，应用常规的设计方法已不能满足管道的强度设计，采用有限元分析计算则能更好的满足天然气管道的设计要求。
下面我们通过建立天然气管道的几何模型和有限元模型，对管道进行有限元分析看一下管道的应力、应变情况，评定一下管道的安全性能，看一下有限元分析是如何帮助我们解决常规设计无法解决的问题。
分析背景：
管道：
X65，外径:610mm,壁厚 12.7mm。管道底部6:00方向，出现几何凹坑，几何凹坑尺寸为：深度3mm, 轴向长度200mm，环向长度150mm；对管道腐蚀处去除浮锈后，管道本体损伤轴向长度100mm，环向长度45mm，最大腐蚀坑深2mm。
材料参数：
屈服强度：448 Mpa
抗拉强度：530 MPa
弹性模量：207000 Mpa
沙土密度：2.5g/cm^3
关注问题：
求管道在1.5m沙土压力下及内压9.2Mpa时，凹坑及腐蚀坑处的应力、应变。
分析方案：
FEA模型：
结果汇总：
分析结果-应力云图（方案A）
分析结果-位移云图（方案A）
分析结果-应力云图（方案B）
分析结果-位移云图（方案B）
分析结果-应力云图（方案C）
分析结果-位移云图（方案C）
分析结果-应力云图（方案D）
分析结果-位移云图（方案D）
结论
各方案中管道的几何凹坑及腐蚀坑处最大等效应力均低于材料屈服强度，材料不会失效
下面我们通过建立天然气管道的几何模型和有限元模型，对管道进行有限元分析看一下管道的应力、应变情况，评定一下管道的安全性能，看一下有限元分析是如何帮助我们解决常规设计无法解决的问题。
分析背景：
管道：
X65，外径:610mm,壁厚 12.7mm。管道底部6:00方向，出现几何凹坑，几何凹坑尺寸为：深度3mm, 轴向长度200mm，环向长度150mm；对管道腐蚀处去除浮锈后，管道本体损伤轴向长度100mm，环向长度45mm，最大腐蚀坑深2mm。
材料参数：
屈服强度：448 Mpa
抗拉强度：530 MPa
弹性模量：207000 Mpa
沙土密度：2.5g/cm^3
关注问题：
求管道在1.5m沙土压力下及内压9.2Mpa时，凹坑及腐蚀坑处的应力、应变。
分析方案：
FEA模型：
结果汇总：
分析结果-应力云图（方案A）
分析结果-位移云图（方案A）
分析结果-应力云图（方案B）
分析结果-位移云图（方案B）
分析结果-应力云图（方案C）
分析结果-位移云图（方案C）
分析结果-应力云图（方案D）
分析结果-位移云图（方案D）
结论
各方案中管道的几何凹坑及腐蚀坑处最大等效应力均低于材料屈服强度，材料不会失效
