دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 58229
ترجمه فارسی عنوان مقاله

تجزیه و تحلیل رفتار مکانیکی خط لوله فولادی خالی تحت بار بیش از حد زمین

عنوان انگلیسی
Mechanical behaviour analysis of a buried steel pipeline under ground overload
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
58229 2016 15 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Engineering Failure Analysis, Volume 63, May 2016, Pages 131–145

ترجمه کلمات کلیدی
خط لوله فولادی فرو ریخته، رفتار مکانیکی، بیش از حد زمین، شبیه سازی عددی، فشار
کلمات کلیدی انگلیسی
Buried steel pipeline; Mechanical behaviour; Ground overload; Numerical simulation; Stress
ترجمه چکیده
بیش از حد زمین یکی از مهمترین عوامل است که عملیات ایمن خطوط لوله نفت و گاز را تهدید می کند. رفتار مکانیکی یک خط لوله خالی تحت بار اضافی زمین با استفاده از روش المان محدود در این مقاله مورد بررسی قرار گرفت. اثرات پارامترهای بارگذاری، پارامترهای خط لوله و پارامترهای خاک اطراف آن بر پاسخ فشار تنش در خط لوله خالی مورد بحث قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که حداکثر استرس فون میزس در بالای خط لوله ذخیره شده در منطقه بارگیری ظاهر می شود زمانی که بار زمین کم است و توزیع استرس بیضی است. با افزایش بار زمین، حداکثر استرس افزایش می یابد و سطح استرس بالا گسترش می یابد. استرس فون میوز، فشار پلاستیکی، اندازه منطقه پلاستیکی، محل سکونت و ناهمواری خط لوله های دفن شده به دلیل افزایش بار زمین و بارگیری افزایش می یابد. پدیده انقباضی خط لوله ذخیره شده بدون فشار، جدی تر از خط لوله فشار است. همانطور که فشار داخلی افزایش می یابد، سطح استرس بالا و حداکثر فشار پلاستیک خط لوله خالی، ابتدا کاهش می یابد و سپس افزایش می یابد، حل و فصل لوله های حفاری شده افزایش می یابد، و بی نظمی کاهش می یابد. استرس فون میوز، حداکثر فشار پلاستیک، سکونت و بی نظمی خط لوله دفن شده با افزایش عمق دفن شده، مدول الاستیسیته اطراف خاک، نسبت پواسون و انسجام آن کاهش می یابد. حداکثر تنش فون میوز، ناحیه تنش بالا، حداکثر فشار پلاستیک، منطقه پلاستیکی و اوالیت به دلیل افزایش نسبت ضخامت قطر، افزایش می یابد. نسبت ضریب بحرانی 60 برابر است و حل و فصل خط لوله خالی که ابتدا افزایش می یابد و سپس با افزایش نسبت قطر قطر، افزایش می یابد. در نهایت، یک وسیله محافظ از خط لوله خالی برای جلوگیری از اضافه بار زمین طراحی شده است. این می تواند به موقع بدون توقف انتقال نفت و گاز و به طور گسترده ای در مکان های مختلف به دلیل ساختار ساده و نصب مناسب آن استفاده می شود.

چکیده انگلیسی

Ground overload is one of the most important factors that threaten the safe operations of oil and gas pipelines. The mechanical behaviour of a buried pipeline under ground overload was investigated using the finite element method in this paper. The effects of the overload parameters, pipeline parameters and surrounding soil parameters on the stress–strain response of the buried pipeline were discussed. The results show that the maximum von Mises stress appears on the top of the buried pipeline under the loading area when the ground load is small, and the stress distribution is oval. As the ground load increases, the maximum stress increases, and the high stress area extends. The von Mises stress, plastic strain, plastic area size, settlement and ovality of the buried pipeline increase as the ground load and loading area increase. The buckling phenomenon of the no-pressure buried pipeline is more serious than the pressure pipeline. As the internal pressure increases, the high stress area and the maximum plastic strain of the buried pipeline first decrease and then increase, the settlement of the buried pipeline increases, and the ovality decreases. The von Mises stress, maximum plastic strain, settlement and ovality of the buried pipeline decrease with increasing buried depth, the surrounding soil's elasticity modulus, Poisson's ratio and cohesion. The maximum von Mises stress, high stress area, the maximum plastic strain, plastic area and ovality increase as the diameter–thickness ratio increases. The critical diameter–thickness ratio is 60, and the settlement of the buried pipeline first increases and then decreases as the diameter–thickness ratio increases. Finally, a protective device of the buried pipeline is designed for preventing ground overload. It can be repaired in a timely manner without stopping the transmission of oil and gas and widely used in different locations because of its simple structure and convenient installation.