天然氣管道帶氣開孔補強結構的應力分析

【摘要】：為了探討天然氣管道帶氣開孔特殊開孔補強結構受壓后的應力情況,利用有限元分析軟件對天然氣管道帶氣開孔5種模型進行了有限元建模及應力場分析.5種模型分別為整補、方補、僅焊支管、先焊支管再焊圓形補強圈和先焊支管再焊方形補強片.分析結果顯示:整補和方補最大應力位于接管與補強片連接拐角處,其他3種模型最大應力位于主管開孔邊緣下表面拐角處;在支管直徑與主管直徑之比為2/3,管內壓力為0.6 MPa時,5種模型的最大應力分別為53.324 MPa、52.878 MPa、59.006 MPa、48.662 MPa和34.806MPa.對于20號鋼和Q235材料,補強結構受壓后符合強度要求.整補和方補最大應力相差不足1MPa,整補模型的下半瓦片對開孔接管處的補強效果不明顯,一般情況下采用方補即可;而先焊支管再焊補強件較整補和方補,最大應力下降較多,補強效果較好;先焊支管再焊方形補強片的補強效果最好,建議在帶氣開孔中采用此方式. 【作者單位】： 武漢工程大學機電工程學院;武漢市天然氣有限公司;
【關鍵詞】： 帶氣開孔 有限元 補強 應力分析
【基金】：武漢市科技攻關計劃項目(201160823266)
【分類號】：TE973
【正文快照】： 0引言隨著天然氣應用的不斷擴展,天然氣管網的改造越來越頻繁,往往需要在天然氣管道上擴展新的分支.按原有停氣開孔的工作程序,一般應先對已帶氣、帶壓天然氣管道進行停運、卸壓、置換惰性氣體,然后再開孔接管,最后再恢復供氣.這種停氣作業(yè)帶來一系列問題:(1)影響天然氣用戶

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