油气站场输油管道埋深计算模型的确立及应用

《油气站场输油管道埋深计算模型的确立及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第5期21油气站场输油管道埋深计算模型的确立及应用于倩秀(中国石化管道储运公司华东管道设计研究院，江苏徐州221008)[摘要]阐述了站内过路输油管道埋深计算模型的建立过程，运用模型对某站内榆油管道进行了分析计算，计算结果表明采用该模型可以对站内输油管道埋深进行有效分析。[关键词]油气站场；输油管道；埋深计算模型油气站场站内输油管道穿越消防道路或其它道路普遍采用套管穿越方式。随着冶金、制管、施工、焊接、检验、腐蚀控制等技术的发展和操由环向应力的泊松效应所产生的轴向应力O。作的现代化，对管道穿越

2、站内道路采用套管的要为：求已经大大降低，输油管道穿越站内道路加装套O"p=t．~tTFh(3)管的安装方式已无明显的必要性及合理性，同时输油管道由于安装运行温差所产生的温度应由于套管的存在还会产生阴极保护屏蔽、加重管力o为：道腐蚀、增加管材消耗、运营管理困难等一系列or,Ect一f)(4)问题，因此在满足输油管道埋深要求的前提下取消过路套管，不会对输油管道的安全运营造成不输油管道在内压及温差作用下所产生的轴向利影响，还可减少输油管道建设中的物料消耗、应力0为：降低安全隐患、增强管道的安全性，是经济合理一踟f；t30"(5)可行的

3、⋯。为此，本文尝试运用材料力学、土力学对受约束的管道应按最大剪应力破坏理论计及道路工程的理论，对无套管输油管道穿越站内算当量应力且应满足下述条件：道路的埋深进行分析，以保证过路输油管道在车辆荷载、堆土压力、设计压力等操作运行条件下一一0．9。_(6)的安全运行，减少输油管道土方开挖工程量，降式中：0。由内压和温度变化产生的轴向应低工程投资。力，负值为轴向压应力，正值为轴向拉应力，MPa；E一钢材的弹性模量，取2．05×10MPa；Q．1模型的建立钢材的线膨胀系数，取1．2×10m／(m·℃)；t．管道1．1荷载计算安装闭合时的大

4、气温度，℃：t．管道内被输送介荷载计算主要是确定管道上方的土壤重量及质的温度，℃；13一泊松系数，取0．3；o．由内压车辆荷载对管道的作用，其荷载组合包括管道内产生的环向应力，MPa：P．管道的设计内压力，压、堆土荷载及路面车辆荷载等。MPa；d．管道的内直径，m；6一管道的公称壁厚，1．1．1管道内压m。输油管道在内压作用下所产生的环向应力O1．1．2堆土荷载[】为：由马斯顿公式可知埋地输油管道所承受的堆ld土荷载、(1)······-·····_················⋯⋯·⋯·⋯·····⋯·····-······

5、··^··························⋯⋯⋯⋯⋯······-作者简介：于倩秀(1969一)，男，江苏徐州人，西南石油大学油输油管道在内压作用下所产生的轴向应力O：气储运工程专业毕业，研究生学历，中级职称。在华东管道设计院从为：事油气管道工程设计工作。学兔兔www.xuetutu.com22一■论文广场石油和化工设备20一14年第17卷砾石ku=0．165：(3)饱和层土ku：0．15：(4)普通土w=cd。gb(7)壤ku=0．13：(5)饱和粘土ku=0．11。式中：w．土壤荷载，N／m；b一管道顶部管1

6、．1．3车辆荷载[】沟的宽度，即有效宽度，m；P。。一土壤密度，kg／m：g．重力加速度，取9．8m／s；Cd一荷载系数，荷对于道路下的埋地管道，车轮会产生集载系数C是管道上不回填土的高度h与管沟的宽度中荷载，其中包括冲击的影响。目前广泛使用b之~Lh／b、回填土内摩擦系数及回填土与两侧土Boussinesq点荷载公式计算该类荷载，在该式中，壤之间摩擦系数的函数，即：C表示通过土壤传至下埋管道的部分荷载，它主要取决于所考虑管道的宽度、长度，埋设深度及i曼．荷载作用点的位置。1～e～～_『⋯(8)r(1丁，『、，--Z—!一尸--

7、(10)上k锄：(45-(9)式中：I一动载影响系数，刚性路面I=l；弹性z=tall0路面I=1．5～2．0；C一荷载影响系数；P．车轮荷载，式中：h一回填土高度，m；0．土壤内摩擦角N；L一管道计算长度，一般取L=O．91nl。根据有关书籍介绍，ku与土壤类型的关系如荷载影响系数C为管道计算宽度D及计算长度下：(1)无粘着力的颗粒土壤ku=0．1924；(2)砂和L及管道埋设深度h的函数，其值如表l所示。表1荷载影响系数cT＼2hD／2h＼0．1O00．2000．3000．4000．5000．6000．7000．8000．9

8、001．0000．100O．O190．0370．0530．0670．0790．0890．097O．1O3O．1O8O．1120．0370．0720．1030．1310．1550．1740．1890．202O．211O．2190．0530．1030．1490．19