基于应变的塌陷区X70钢输气管道悬空失效分析

摘要

将埋地管道的悬空段简化为大挠度梁,考虑管梁的几何非线性,悬空段外土壤的纵向抗力非线性以及管道的内压和温差作用,并基于悬空段内外输气管道内力和变形的连续性条件,求解了悬空段内任意位置处的X70钢输气管道应变值.引入基于应变的管道设计准则,对某塌陷区悬空输气管道进行了失效分析.结果表明:输气管道拉应变最大值出现在管道穿越采空区的中央部位,并且向两侧逐渐减小.当悬空段长度小于等于40 m时,X70钢输气管道最大拉应变小于容许应变;当悬空段长度为50 m时,壁厚为17.5 mm、14.6 mm的输气管道最大拉应变超过容许应变,输气管道失效.