[發(fā)明專利]一種熱油埋地管道最小約束力的確定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710343990.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN107291980A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴紅;王凱;趙凱;楊玲;王田田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 勝利油田森諾勝利工程有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 山東濟(jì)南齊魯科技專利事務(wù)所有限公司37108
• 代理人: 鄭向群

1.一種熱油埋地管道最小約束力的確定方法，埋地?zé)嵊凸艿肋\(yùn)行時(shí)，隨著運(yùn)行溫度的提升，管道本身由于熱脹冷縮產(chǎn)生軸向應(yīng)力，為抵消軸向應(yīng)力，通過設(shè)置錨固墩的方式將管線約束起來，錨固墩對(duì)管線產(chǎn)生的保護(hù)作用力即管線的約束力，其特征在于包括以下幾個(gè)步驟：

1）錨固墩的尺寸越大，管線所受的約束力越大，所確定埋地?zé)嵊凸艿雷钚〖s束力即確定錨固墩的最小尺寸，其埋地管線管墩推力計(jì)算公式為：

式中：

2）允許管線發(fā)生微量位移，實(shí)際需要的錨固墩推力應(yīng)遠(yuǎn)小于計(jì)算推力，當(dāng)管線自由端稍微產(chǎn)生位移之后，推力迅速減小，錨固墩微量變形后推力的變化，由嵌固段最大軸向力公式：

F max=（α EΔ?υσtan）A

根據(jù)推導(dǎo)，如果該管段允許端部錨固墩產(chǎn)生微量位移△L，則此時(shí)：

FmaxΔ=（α EΔ?υσtan-EΔL/L）A

σtan——環(huán)向應(yīng)力（kg/cm2）；

Δt——工作溫度與安裝溫度的溫差（℃）；

υ——泊松系數(shù)（0.3）；

E——管材的彈性模量（E=2.1×10-6m/m/℃）；

L——實(shí)際安裝長(zhǎng)度（m）；

A——管材截面積（cm）；

3）在工藝條件允許的條件下，加入管線微量位移進(jìn)行計(jì)算，可有效減少錨固墩推力的大小，進(jìn)而減小錨固墩的尺寸，經(jīng)2）計(jì)算，假設(shè)管線自由端位移為L(zhǎng)，錨固墩產(chǎn)生微量位移△L=0.5L，則計(jì)算出的推力約減小至原來的一半；

4）考慮到土壤推力的錨固墩計(jì)算，管道伸長(zhǎng)時(shí)，除了受到土壤的摩擦力及錨固墩的推力外，彎頭還受到土壤的推力，力的方向與管線的軸向應(yīng)力相反，錨固墩用于保護(hù)彎頭時(shí)，受到的管道總推力P總是小于錨死直管自由端時(shí)所需承受的推力Q，小的程度和彎頭夾角及錨固墩位移有較大關(guān)系，兩者的管線如下公式：

。