挖掘载荷下燃气PE管道损伤分析

来源：中国安全科学学报杂志2017年第3期北京时间：

作者：周立国, 姚安林, 徐涛龙, 周雪, 尚卯

单位：1 西南石油大学 石油与天然气工程学院,四川 成都 610500；2 油气消防四川省重点实验室, 四川 成都 610500；3 中海福建天然气有限责任公司,福建 莆田 351100

摘要：为分析第三方挖掘施工下燃气聚乙烯(PE)管道的损伤状况,借助ABAQUS有限元软件研究挖掘载荷作用下燃气PE管道的动力响应与力学特征。建立管道、土体与管-土接触模型,其中管道模型采用Prony级数进行模拟分析;确定PE管道强度、应变和变形失效准则;从挖掘载荷直接作用与未直接作用于管道2方面进行数值模拟。研究结果表明,挖掘载荷作用下,PE管道最易达到强度失效极限;载荷直接作用于管道时,管道的应力集中现象明显,而未直接作用于管道时,载荷主要影响管道的变形;载荷直接作用下,PE管道的安全运行受到严重威胁,而有覆土保护时,载荷对管道失效的影响较小。

关键词：燃气聚乙烯(PE)管道; 挖掘载荷; 动力响应; 失效准则; 数值模拟

基金资助：国家科技支撑计划项目(2011BAK06B01)。