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寒地日照及晝夜動態大溫差下保溫管道外護層破壞的熱力耦合仿真與分析

2019-08-23  瀏覽[140]次
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摘 要:針對漠大線極寒地帶輸油保溫管道堆放過程中外護層開裂問題,通過低溫性能參數試驗及多層結構熱力耦合仿真計算,研究極寒地帶保溫管道在日照不均及晝夜動態大溫差往復作用下的破壞機理。基于HDPE在不同低溫下的性能參數,完成對管道多層結構的材料參數、邊界條件、動態溫度載荷的相關設置,得到極寒地帶保溫管道堆放過程中日照不均及晝夜動態大溫差的往復作用下,外護層應力應變分布規律以及整體綜合作用效果。仿真結果表明,因多層結構中各層材料的線膨脹系數差異,在極寒地帶日照不均及晝夜動態大溫差的交變累積作用下,各層之間產生了復雜的相互約束關系。對應力而言,第54天極值34.45 MPa為第9天1.74 MPa的19.80倍;對應變而言,相應兩極值相差3.76倍,而且第54天聚乙烯外護層仿真應力值已嚴重超過低溫應力強度指標。進一步結合現場工程實際與材料損傷理論,分析外護層開裂原因,驗證了仿真結果的正確性,為極寒地帶保溫管道改性提供一種新的指導思路。

關鍵詞:保溫管道 外護層破壞 熱力耦合 日照不均及晝夜動態大溫差

 

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[責任編輯:MSM2018]
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