复合材料缠绕修复管道的应力分析

• 作者: 刘惟 帅健 张宇坤 王俊强
• 来源期刊: 石油学报
• 学科: 工学
• 关键词: 油气管道 缠绕层 力学分析 有限元分析 修复
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 372-379
• 页数: 8页
• 分类号: TE973
• 字数: 5660字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7623/syxb201302022

摘要

非金属缠绕管道修复是在役管道受损后的一种主要修复方式,对于保障油气管道的平稳安全运行具有十分重要的意义.基于组合薄壁圆筒的力学分析理论,推导出了管道修复厚度的计算公式,并考虑缠绕材料的各向异性建立了缠绕修复管道的有限元分析模型.分析结果表明,缠绕层对附近管体的应力状态影响不大,只要修复厚度和修复长度合适,就能够完全恢复管道的承压能力.缠绕层在管道缺陷区域屈服以后能起到明显的承载作用.增大缠绕层厚度,可降低管道和缠绕层中的环向应力；而当缠绕层厚度小于最小修复厚度时,即使加大修复长度也无法完全恢复管道的承压能力.最后,对基于有限元法和解析方法得到的缠绕层厚度和长度进行了对比,结果表明,缠绕层厚度的计算公式偏于安全,可用于管道修复缠绕层的设计计算.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	帅健	中国石油大学机械与储运工程学院	63	999	17.0	30.0
2	王俊强	中国石油大学机械与储运工程学院	5	84	4.0	5.0
6	刘惟	中国石油大学机械与储运工程学院	2	23	1.0	2.0
10	张宇坤	中国石油大学机械与储运工程学院	1	22	1.0	1.0