输送管线基于应变的设计方法在我国的前景与展望

介绍了输送管线基于应变设计方法的应用,讨论了基于应变设计的一些主要问题,如地理条件、应变极限、管线钢材料的力学性能等。并根据我国的地理条件和管线建设的现状,讨论了管线基于应变的设计方法在我国的发展前景。

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焊管 . 3第3卷第4 .00月期 21年4

●管道建设

输送管线基于应变的设计方法在我国的前景与展望马小芳，谢文江(国石油天然气集团公司管材研究所，西安 7 06 )中 105摘要：介绍了输送管线基于应变设计方法的应用，讨论了基于应变设计的一些主要问题，如

地理条件、变极限、线钢材料的力学性能等。并根据我国的地理条件和管线建设的现状，应管 讨论了管线基于应变的设计方法在我国的发展前景。 关键词：管线；基于应变设计；地层运动；地理条件；应变极限中图分类号：T 9 3 1文献标志码：B文章编号：10— 9 8 2 1 ) 4— 0 2 0 E7. 0 1 3 3 (00 0 06— 4The Pr s e to a s e p lne Ba e n t a n De i n i i o p c fTr n f r Pi e i s d o S r i sg n Ch na

M i— n, I nj n A Xa f g X E We -a g oa i( uua od e ac et N C X’n7 0 6,hn ) T blr os s r Cne o G R e h r fC P, ia 10 5 C i aAbtatT i a i edsr e h p l ao fp e n ae n s a ei . o a ri usi b sdo s c:hs rc ec bst api t no i l ebsd o t i d s n Smem j se n ae n r tl i e ci pi rn g o ss a n d sg r ic s e s c s g oo i o d t n, t i i t mae a c a ia e fr n e o ie i e t i e in ae ds u s d u h a e l gc c n i o s s a n l r I i r mi, tr l me h n c l p r ma c f p p l i o n s e, t . T ep o p c f i ei e s e a e n s a n d sg t o n C ia i d s u s d a c r i gt i e eg— t l e c . h rs e t p l t l s d o t i e i nmeh d i h n i s e c o d n oChn s e e op n e b r s c o o i c n i o sa d t e c re ts t s l gc o d t n n h u r n t u . i

aKe r y wo ds: p ln b s d o tan d sgn; taum v me; e l i o dto; ta n lmi pie ie; a e n sr i e i sr t mo e nt g oogc c n iins sr i i t

0前

言

形。为了确保管线安全和完整，保证项目的经济性，需要使用建立在应变基础上的设计方法。该方法以基于极限状态为设计原则，用于以位移适控制载荷为主要设计条件的设计情况。基于应变设计的应用可以完全实现管线的安全和完整，并

近年来，随着石油和天然气需求的急剧上升， 管线建设正处于一个快速发展的时期。管线在各种地层运动，如斜坡、震引起的滑坡，地黄土塌陷，

采矿沉降，冻结抬升和融化沉降过程中会产生受位移控制的塑性应变。常规的基于应力的管线设计方法一般根据规定最小屈服强度 ( MY )并 S S,考虑设计系数来限制管壁应力。就失效风险而言，际的安全因素在大多案例里并不非常明确。实 基于应力设计方法作为管线设计的一般性方法已

降低管线建设、运营及维护的成本。

1基于应变设计的应用情况1 1概况 .

安全和传统的基于应力设计方法是建立在限

经被纳入规范，并广泛使用多年。对于位移控制或部分位移控制的载荷 (如地层运动等)来说，基于应力方法是不能完全满足设计要求的。地层运动对输送管线和设施的设计、造和运行构成重建

制管壁环向应力的基础上，并广泛用于管线设计。 在最近的 l O多年里，管线设计规范由于极限状态设计观念的引进而发生重要改变。这种观念明确了管线的失效方式，这些失效方式几乎都很严重或具有很高的发生概率。这些失效方式一般取决于环境的恶劣程度、效发生的可能性以及引起失

大威胁。例如边坡失稳，地震侧滑，湿陷性黄土塌陷、降、胀和冻土融化会使管线产生大量变沉冻