长输管道基于应变设计的现状及发展方向
随着我国能源通道战略的逐步实施,管道不可避免地要经过强震区、断裂带、冻土地区、采空塌陷区等易发生地面位移的地段.为了保证这些地段管道的安全,需要采用基于应变的设计.同时为了提高管道单管输送效率,要求进一步提高钢级至X80、X90甚至X100和X120,随着钢级的提高,管道的屈强比加大,变形能力降低,在开发高钢级管道的过程,要求采用基于应变设计的方法指导材料的开发,以保证其能够在特定地面变形地段中得以应用.介绍了基于应变设计方法的定义、流程、内容等,以及国内外研究和应用情况,并就应用过程中存在的问题进行探讨.在设计应变确定方面，地震和断层的地面位移国内外都有规范或指南，但其他地面位移形式，如不稳定斜坡、液化、冻土等，尚未形成具体可行的指导文件。无论是否采用基于应变的设计方法，减少管道设计应变是设计首先要考虑的因素。调整线路、降低管土作用都可以有效降低设计应变。减低管土作用的措施，如采用泡沫回填、采用土工布包裹管道、采用PE板等，其有效性需要更多的试验和实践来验证。在管材性能要求方面，除了应力比、均匀延伸率、应力一应变曲线形状等指标外，还要考虑各向异性、质量控制等因素，保证管道设计应变计算的准确性及容许应变确定的准确性。在运行过程中，如何结合管道检测或监测结果，确定管道的应变状态是目前亟待验证的内容之一。目前基于应变的设计中尚未考虑管件，如弯头、夸管、阀门等，对设计应变和极限应变的影响，这是需要进一步研究的内容。对于运行中的管道，必然会出现腐蚀、凹坑等缺陷，这些缺陷对管道极限应变的影响，目前尚无成熟的成果，需进一步研究。在安全系统确定方面，因涉及各种不确定因素，故需要采用基于风险的理论，引入基于可靠性的准则。在措施研究方面，需要研究减少设计应变和提高极限应变的措施，以及保证管道完整性的运行维护措施。
天然气长输管道 基于应变设计 管材性能 技术标准
余志峰
中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊065000
国内会议
廊坊
中文
234-238
2014-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）