武汉工程大学学报
武漢工程大學學報
무한공정대학학보
JOURNAL OF WUHAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
2013年
8期
57-62
,共6页
何家胜%吴其%王彦馨%肖嵩%邵小兰%聂隆梅%魏卫%李超%陈星亮
何傢勝%吳其%王彥馨%肖嵩%邵小蘭%聶隆梅%魏衛%李超%陳星亮
하가성%오기%왕언형%초숭%소소란%섭륭매%위위%리초%진성량
带气开孔%有限元%补强%应力分析
帶氣開孔%有限元%補彊%應力分析
대기개공%유한원%보강%응력분석
in-service gas opening%finite element method%reinforcing%stress analysis
为了探讨天然气管道带气开孔特殊开孔补强结构受压后的应力情况,利用有限元分析软件对天然气管道带气开孔5种模型进行了有限元建模及应力场分析.5种模型分别为整补、方补、仅焊支管、先焊支管再焊圆形补强圈和先焊支管再焊方形补强片.分析结果显示:整补和方补最大应力位于接管与补强片连接拐角处,其他3种模型最大应力位于主管开孔边缘下表面拐角处；在支管直径与主管直径之比为2/3,管内压力为0.6 MPa时,5种模型的最大应力分别为53.324 MPa、52.878 MPa、59.006 MPa、48.662 MPa和34.806 MPa.对于20号钢和Q235材料,补强结构受压后符合强度要求.整补和方补最大应力相差不足1 MPa,整补模型的下半瓦片对开孔接管处的补强效果不明显,一般情况下采用方补即可；而先焊支管再焊补强件较整补和方补,最大应力下降较多,补强效果较好；先焊支管再焊方形补强片的补强效果最好,建议在带气开孔中采用此方式.
為瞭探討天然氣管道帶氣開孔特殊開孔補彊結構受壓後的應力情況,利用有限元分析軟件對天然氣管道帶氣開孔5種模型進行瞭有限元建模及應力場分析.5種模型分彆為整補、方補、僅銲支管、先銲支管再銲圓形補彊圈和先銲支管再銲方形補彊片.分析結果顯示:整補和方補最大應力位于接管與補彊片連接枴角處,其他3種模型最大應力位于主管開孔邊緣下錶麵枴角處；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彆為53.324 MPa、52.878 MPa、59.006 MPa、48.662 MPa和34.806 MPa.對于20號鋼和Q235材料,補彊結構受壓後符閤彊度要求.整補和方補最大應力相差不足1 MPa,整補模型的下半瓦片對開孔接管處的補彊效果不明顯,一般情況下採用方補即可；而先銲支管再銲補彊件較整補和方補,最大應力下降較多,補彊效果較好；先銲支管再銲方形補彊片的補彊效果最好,建議在帶氣開孔中採用此方式.
위료탐토천연기관도대기개공특수개공보강결구수압후적응력정황,이용유한원분석연건대천연기관도대기개공5충모형진행료유한원건모급응력장분석.5충모형분별위정보、방보、부한지관、선한지관재한원형보강권화선한지관재한방형보강편.분석결과현시:정보화방보최대응력위우접관여보강편련접괴각처,기타3충모형최대응력위우주관개공변연하표면괴각처；재지관직경여주관직경지비위2/3,관내압력위0.6 MPa시,5충모형적최대응력분별위53.324 MPa、52.878 MPa、59.006 MPa、48.662 MPa화34.806 MPa.대우20호강화Q235재료,보강결구수압후부합강도요구.정보화방보최대응력상차불족1 MPa,정보모형적하반와편대개공접관처적보강효과불명현,일반정황하채용방보즉가；이선한지관재한보강건교정보화방보,최대응력하강교다,보강효과교호；선한지관재한방형보강편적보강효과최호,건의재대기개공중채용차방식.
