濕陷性黃土場地上油氣管道水毀特征研究.pdf

1、澀寧蘭一線約有414.5km的管線敷設(shè)于黃土上,該區(qū)域的黃土大都具有較強(qiáng)烈的濕陷性，濕陷性黃土在季節(jié)性降雨及壓力作用下極易出現(xiàn)水毀等各種地質(zhì)災(zāi)害。水毀往往會(huì)造成管道裸露、懸空、甚至拉裂的情況,因此需要格外重視。基于此，本文做了如下研究工作：
　　根據(jù)實(shí)地調(diào)查，對(duì)三類不同的管道水毀進(jìn)行初步分析，辨識(shí)其敏感因子。
　　建立三種不同的管道力學(xué)模型，推導(dǎo)應(yīng)力計(jì)算簡式。利用ABAQUS大型有限元軟件，建立較為常見的管道水毀災(zāi)害的模型：

2、土體沉陷所形成的懸空管道和河水沖擊作用下的管道。對(duì)于懸空管道，首先模擬計(jì)算得到模型中管道極限懸空距離約40m，繼而選取節(jié)點(diǎn)得到管道應(yīng)力場分布規(guī)律；然后改變參數(shù)，計(jì)算管徑、壁厚、外徑、埋深、內(nèi)壓等參數(shù)對(duì)管道應(yīng)力、應(yīng)變及位移的影響，通過計(jì)算得到埋深、壁厚、外徑對(duì)其影響較大，內(nèi)壓影響較小。對(duì)于河水沖擊作用下的管道，首先模擬計(jì)算得到懸空長度為60m時(shí)，管材失效時(shí)的極限水流速度約為7m/s，選取節(jié)點(diǎn)得到管道應(yīng)力場分布規(guī)律；接著改變參數(shù)，定量計(jì)算管

3、徑、壁厚、外徑、埋深、內(nèi)壓、管土摩擦系數(shù)等參數(shù)對(duì)管道應(yīng)力、應(yīng)變及位移的影響。通過計(jì)算得到壁厚、外徑對(duì)其影響較大，摩擦系數(shù)、埋深、內(nèi)壓則影響較小。
　　文章最后部分，以標(biāo)準(zhǔn)砂，石灰，水泥，水玻璃作為改良材料，得到改良材料在不同配比條件下以及不同壓實(shí)系數(shù)下黃土的濕陷性大小。結(jié)果表明：改良黃土均能較大程度地降低黃土的濕陷性，在一定的壓實(shí)系數(shù)條件下，黃土濕陷性基本消除，可以滿足安全需要。從改良效果來看，水玻璃改良效果最好，石灰及水泥次之，