【技术实现步骤摘要】
一种双金属衬里复合管系统应力分析预处理方法
本专利技术属于管道应力分析
，特别涉及一种双金属衬里复合管系统应力分析预处理方法。
技术介绍
近年来，随着气田开发技术不断发展和能源需求与日俱增，高腐蚀性、高温、高压气田逐渐增多。在这类气田生产过程中，不可避免地面对介质腐蚀的问题。采用双金属复合管是较为合理的流动安全保障方法。相对冶金复合管，衬里复合管更具有经济性。其中，碳钢-N08825衬里复合管因其良好的高酸性服役性能，在高含硫气田应用、推广潜力巨大。在集输管道运行中，由于运行温度较高，其与管道安装温度的差值较大，常引起较强的热膨胀应力或位移。合理的管道应力分析是保障管道系统运行安全的有效途径。通过分析管-土间相互作用和管道自身膨胀性能，并借助较为成熟的商业软件，可较为准确地评价管道系统各部分的应力水平，表征管道强度的可靠性。然而，目前通用的管道系统应力分析软件无法直接建立衬里复合管模型，并开展计算分析。相比于单层金属管道，双金属衬里复合管包括了碳钢和耐腐蚀合金钢两种材质，且依靠预加贴合压力实现物理接触。...
【技术保护点】
1.一种双金属衬里复合管系统应力分析预处理方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：根据埋地管道设计参数资料，收集管道基本参数，所述管道包括衬里复合管直管和冶金复合管弯管；/n步骤二：计算衬里复合管直管段当量热膨胀系数，所述衬里复合管直管包括基管和内衬；/n首先，提取管道在安装温度至运行温度范围内的多个温度点的基管层和内衬层热膨胀系数；其次，分别计算衬里复合管直管段的基管断面截面积、衬里复合管直管段的内衬断面截面积及衬里复合管直管段的基管与内衬总断面截面积；然后，计算衬里复合管直管段在不同温度点下的轴向完全锚固下的端部热膨胀推力；最后，计算衬里复合管直管段在不同温度点下的...
【技术特征摘要】
1.一种双金属衬里复合管系统应力分析预处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：根据埋地管道设计参数资料，收集管道基本参数，所述管道包括衬里复合管直管和冶金复合管弯管；
步骤二：计算衬里复合管直管段当量热膨胀系数，所述衬里复合管直管包括基管和内衬；
首先，提取管道在安装温度至运行温度范围内的多个温度点的基管层和内衬层热膨胀系数；其次，分别计算衬里复合管直管段的基管断面截面积、衬里复合管直管段的内衬断面截面积及衬里复合管直管段的基管与内衬总断面截面积；然后，计算衬里复合管直管段在不同温度点下的轴向完全锚固下的端部热膨胀推力；最后，计算衬里复合管直管段在不同温度点下的当量热膨胀系数；
步骤三：计算衬里复合管直管段折算内压力，根据设计压力，对衬里复合管直管段的压力进行修正；
首先，计算基管层的实际内压；其次，计算因温差作用引起的修正；最后，计算修正后的内压；
步骤四：基于步骤二和步骤三的计算结果，作为双金属衬里复合管应用现有应力分析软件进行系统应力分析的输入参数。
2.根据权利要求1所述的双金属衬里复合管系统应力分析预处理方法，其特征在于：在所述步骤一中，具体收集以下基本参数：
衬里复合管直管段基管层的外径Do、壁厚to、热膨胀系数αo(t)，其中，热膨胀系数的后标(t)表示不同温度；
衬里复合管直管段内衬层的外径Di、壁厚ti、热膨胀系数αi(t)，其中，热膨胀系数的后标(t)表示不同温度；
管道设计压力P；
管道设计温度T2；
管道安装温度T1；
管道出厂温度T0；
钢材弹性模量E；
其中，外径和壁厚的单位为mm，压力单位为MPa，温度单位为℃，弹性模量单位为MPa。
3.根据权利要求2所述的双金属衬里复合管系统应力分析预处理方法，其特征在于：在所述步骤二中，具体的计算方法为：
S1.将基管层和内衬层热膨胀系数分别标记为αo(t)和αi(t)，其中，t为温度点计数；
S2.衬里复合管直管段的基管断面截面积Ao的计算方法为：
S3.衬里复合管直管段的内衬断面截面积Ai的计算方法为：
S4.衬里复合管直管段的基管与内衬总断面截面积At的计算方法为：
At＝Ao+Ai
S5.衬里复合管直管段在不同温度点下的轴向完全锚固下的端部热膨胀推力Ftotal(t)，单位为N，其计算方法为：
Ftotal(t)＝E×αo(t)×Ao×(T2-T1)+E×αi(t)×Ai×(T2-T1)
S6.衬里复合管直管段在不同温度点下的当量热膨胀系数αa(t)的计算方法为：
最后，将得到的衬里复合管直管段当量热...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊文，张玉明，李婷婷，汤晓勇，王晓玉，李科，黄寒，谌贵宇，姜放，马艳林，陈静，
申请(专利权)人：中国石油工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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