大型厂站模块陆地运输易损性分析

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2020.05.04.01

西南石油大学学报(自然科学版) ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (6): 84-93.DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2020.05.04.01

大型厂站模块陆地运输易损性分析

李虎¹, 王传平¹, 刘涛¹, 兰旭彬^2,3, 库尔班艾力·吐拉甫江¹, 刘鑫瑞⁴

1. 新疆油田公司采气一厂, 新疆克拉玛依 834000;
2. 西南石油大学·石油与天然气工程学院, 四川成都 610500;
3. 中石化石油工程设计有限公司成都分公司, 四川成都 610031;
4. 中国石油辽宁销售分公司, 辽宁沈阳 110000

收稿日期:2020-05-04 发布日期:2022-01-08
通讯作者: 兰旭彬,E-mail:2267266634@qq.com
作者简介:李虎,1986年生,男,汉族,新疆克拉玛依人,工程师,主要从事油气田地面工程技术方向研究。Email:lhu3@petrochina.com.cn;王传平,1973年生,男,汉族,新疆克拉玛依人,高级工程师,硕士,主要从事油气田地面工程技术方向研究。E-mail:cqycwcp@petrochina.com.cn;刘涛,1987年生,男,汉族,新疆克拉玛依人,工程师,主要从事油气田地面工程技术方向研究。Email:liutao66@petrochina.com.cn;兰旭彬,1994年生,男,汉族,黑龙江齐齐哈尔人,硕士,主要从事滑坡等地质灾害下油气管道力学分析与防护的研究。E-mail:2267266634@qq.com;库尔班艾力·吐拉甫江,1983年生,男,维吾尔族,新疆克拉玛依人,高级工程师,主要从事油气田地面工程技术方向研究。E-mail:kurbanali@petrochina.com.cn;刘鑫瑞,1983年生,男,汉族,辽宁锦州人,助理工程师,主要从事石油天然气管道介质输送等方面管理和研究工作。E-mail:syjhlxr@petrochina.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金（51674212）

Vulnerability Analysis of Large Plant-station Module for Land Transportation

LI Hu¹, WANG Chuanpin¹, LIU Tao¹, LAN Xubin^2,3, KUERBANAILI Tulafujiang¹, LIU Xinrui⁴

1. No. 1 gas production plant of Xinjiang Oilfield Company, Karamay, Xinjiang 834000, China;
2. College of Petroleum & Gas Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China;
3. Chengdu Branch of Sinopec Petroleum Engineering Design Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610031, China;
4. Liaoning Sales Branch, PetroChina, Shenyang, Liaoning 110000, China

Received:2020-05-04 Published:2022-01-08

摘要/Abstract

摘要： 大型厂站模块的陆地运输作为建造过程中的重要环节，其整体结构的完好，决定着现场能否实现顺利投产。基于此，本文针对运输过程中发生的紧急制动等多种工况，利用ANSYS模拟软件中mass单元，建立刚性耦合，实现模块内构件的简化，分析运输过程中形变情况；并将模块重量与加速度进行组合，兼顾结构破坏结果及运输中的损伤积累，获取不同重量下发生不同损伤状态时的概率曲线。结果表明，在紧急制动和加速过弯中加速度分别为a 6 24 m/s²和a 6 3 m/s²时，模块形变由其重量产生的惯性力主导，且随着加速度增大，上部横梁出现较大形变；运输过程保持匀速（匀加、减速）状态及对称的捆绑约束，可避免加速度变化而产生较大形变；不同工况下，模块损伤概率曲线走势基本相同，且随着重量和加速度的增大，发生损坏的概率逐渐增加，此外，在相同条件下，加速过弯更易致使模块损坏。

关键词: 模块, 陆地运输, 数值模拟, 瞬态分析, 易损性曲线

Abstract: The land transportation of large plant-station module is an important link in the construction process.The integrity of its overall structure determines whether the field can be successfully put into operation.Based on this, in this paper, the mass element in ANSYS simulation software is used to establish the rigid coupling for a variety of conditions such as emergency braking in the process of transportation, so as to achieve the simplification of the module internal-member and analyze the deformation in the process of transportation.Furthermore, the module weight and acceleration were combined to give consideration to the results of structural failure and the accumulation of damage in transportation, and the probability curves of different damage states under different module weights were obtained.The results show that when the acceleration of emergency braking and accelerated turning is a 6 24 m/s² and a 6 3 m/s², respectively, the module deformation is dominated by the inertia force generated by the module weight, and with the increase of acceleration, the deformation of the upper beam is larger.The transport process maintains uniform speed (uniform acceleration and deceleration) and symmetrical binding constraints, which can avoid large deformation caused by the change of acceleration.Under different conditions, the damage probability curve of module has basically the same trend, and with the increase of module weight and acceleration, the probability of damage gradually increases. In addition, under the same conditions, accelerated turning is more likely to cause the damage of module.

Key words: module, land transportation, numerical simulation, transient analysis, fragility curves

中图分类号:

X937

李虎, 王传平, 刘涛, 兰旭彬, 库尔班艾力·吐拉甫江, 刘鑫瑞. 大型厂站模块陆地运输易损性分析[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2021, 43(6): 84-93.

LI Hu, WANG Chuanpin, LIU Tao, LAN Xubin, KUERBANAILI Tulafujiang, LIU Xinrui. Vulnerability Analysis of Large Plant-station Module for Land Transportation[J]. Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition), 2021, 43(6): 84-93.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/10.11885/j.issn.1674-5086.2020.05.04.01

http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/Y2021/V43/I6/84

参考文献

[1] 王珊珊, 王伟. AP1000重要模块运输吊装安全措施研究[J]. 中国安全生产科学技术, 2016, 12(S1):97-102. doi:10.11731/j.issn.1673-193x.2016.S1.017 WANG Shanshan, WANG Wei. Study on safety measures for transportation and hoisting of important modules in AP1000[J]. China Work Safety Science and Technology, 2016, 12(S1):97-102. doi:10.11731/j.issn.1673-193x.2016.S1.017
[2] 陈朝明, 马艳琳, 李巧, 等. 安岳气田60×10⁸ m³/a地面工程建设模块化技术[J]. 天然气工业, 2016, 36(9):115-122. doi:CHEN Chaoming, MA Yanlin, LI Qiao, et al. Modular technology of Anyue gas field 60×10⁸ m³/a surface engineering construction[J]. Natural Gas Industry, 2016, 36(9):115-122. doi:
[3] 陈朝明, 陈伟才, 李安山, 等. 大型气田地面工程模块化建设模式的优点剖析[J]. 天然气与石油, 2016, 34(1):8-13. doi:10.3969/j.issn.1006-5539.2016.01.002 CHEN Chaoming, CHEN Weicai, LI Anshan, et al. Analysis of the advantages of modular construction mode of large gas field surface engineering[J]. Natural Gas and Oil, 2016, 34(1):8-13. doi:10.3969/j.issn.1006-5539.2016.01.002
[4] 黄育琪. 西澳SINO大型破碎站模块运输性能分析[C]. 天津:全国现代结构工程学术研讨会, 2013:1246-1251. HUANG Yuqi. Transport performance analysis of Sino large crushing station module in Western Australia[C]. Tianjin:The National Symposium on Modern Structural Engineering, 2013:1246-1251.
[5] 沈登龙. 模块化钢结构海洋运输的力学模拟[C]. 天津:全国现代结构工程学术研讨会, 2013:1143-1151. SHEN Denglong. Mechanical simulation of marine transportation of modular steel structures[C]. Tianjin:The National Symposium on Modern Structural Engineering, 2013:1143-1151.
[6] 肖立, 彭延建, 张超, 等. 基于SACS的CGB模块驳船运输分析[J]. 中国水运, 2014, 14(12):47-52. XIAO Li, PENG Yanjian, ZHANG Chao, et al. Analysis of CGB module barge transportation based on sacs[J]. China Water Transportation, 2014, 14(12):47-52.
[7] 钱孟祥, 冯春健. 海洋平台生活模块海上运输分析[J]. 石油工程建设, 2009, 35(6):12-15. doi:10.3969/j.issn.1001-2206.2009.06.004 QIAN Mengxiang, FENG Chunjian. Analysis of off-shore transportation of life module of offshore plat-form[J]. Petroleum Engineering Construction, 2009, 35(6):12-15. doi:10.3969/j.issn.1001-2206.2009.06.004
[8] 塔拉提别克·艾尔肯. 低温LNG运输罐车应力强度分析与疲劳研究[D]. 乌鲁木齐:新疆大学, 2018. TALATIBUK Elken. Stress intensity analysis and fatigue research of low temperature LNG tanker[D]. Urumqi:Xinjiang University, 2018.
[9] 滕振超, 刘宇. 高烈度下(双层系)接转站框架结构的动力响应分析[J]. 重庆理工大学学报(自然科学), 2019, 33(6):91-95. doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2019.06.014 TENG Zhenchao, LIU Yu. Dynamic response analysis of transfer station frame structure under high intensity[J]. Journal of Chongqing University of science and Technology(NATURAL SCIENCE), 2019, 33(6):91-95. doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2019.06.014
[10] 宫文壮. 广东沿海地区村镇低矮房屋台风易损性研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2009.GONG Wenzhuang. Study on Typhoon vulnerability of low rise houses in coastal areas of Guangdong Province[D]. Harbin:Harbin University of technology, 2009.
[11] 汪兴龙. 基于数值模拟的轻钢结构厂房风致易损性研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2019. WANG Xinglong. Study on wind-induced vulnerabil-ity of light steel structure workshop based on nu-merical simulation[D]. Harbin:Harbin University of Technology, 2019.
[12] 左媛, 李维滨, 陈诚. 空间与平面钢框架结构地震易损性对比分析[J]. 工业建筑, 2018, 48(12):148-154. ZUO Yuan, LI Weibin, CHEN Cheng. Comparative analysis of seismic vulnerability of space and plane steel frame structure[J]. Industrial Building, 2018, 48(12):148-154.
[13] 孔中明. 轻型钢结构厂房考虑雪荷载的风振响应及风灾易损性分析[D]. 苏州:苏州科技大学, 2019. KONG Zhongming. Wind-induced vibration response and vulnerability analysis of light-weight steel structure factory buildings under snow load[D]. Suzhou:Suzhou University of Science and Technology, 2019.
[14] 周静海, 闫妍, 孟宪宏, 等. 基于权重系数的既有结构风灾易损性分析[J]. 沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2017, 33(4):606-612. doi:10.11717/j.issn:2095-1922.2017.04.04 ZHOU Jinghai, YAN Yan, MENG Xianhong, et al. Vulnerability analysis of existing structures in wind disaster based on weight coefficient[J]. Journal of Shenyang University of Architecture(Natural Science Edition), 2017, 33(4):606-612. doi:10.11717/j.issn:2095-1922.2017.04.04
[15] 闫妍. 多重灾害下既有建筑的易损性分析[D]. 沈阳:沈阳建筑大学, 2016. YAN Yan. Vulnerability analysis of existing buildings under multiple disasters[D]. Shenyang:Shenyang University of Architecture, 2016.

大型厂站模块陆地运输易损性分析

Vulnerability Analysis of Large Plant-station Module for Land Transportation

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	唐煜, 杨松, 胡攀, 景聪. 高低刃脚异形钢围堰水力作用数值研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2021, 43(6): 102-110.
[2]	邓笑函, 陈恬, 赵嘉, 贾钠. Bakken油藏注气方式的模拟与预测[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2021, 43(5): 104-112.
[3]	谭龙, 王晓光, 程宏杰, 张记刚, 廉桂辉. 玛湖致密砾岩油藏注烃类气混相驱油藏数值模拟[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2021, 43(5): 193-202.
[4]	庞东晓, 卢齐, 邓虎, 彭炽, 付建红. 考虑扭矩影响的弯曲井眼内钻柱屈曲特性分析[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2021, 43(4): 71-80.
[5]	姜俊泽, 雍歧卫, 钱海兵, 蒋新生, 黄妍琪. 气液两相管流相界面检测及数值模拟研究进展[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2021, 43(2): 138-148.
[6]	肖晓华, 代继樑, 朱海燕, 赵建国. 钻井机器人偏心流道冲蚀实验及数值模拟研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2021, 43(2): 167-177.
[7]	张博宁, 张芮菡, 吴婷婷, 鲁友常. 致密气藏多级压裂水平井生产动态机理分析[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(5): 107-117.
[8]	杨丽娟, 张明迪, 王本成, 温善志, 刘远洋. 基于数值模拟的生物礁气藏地层水分布研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(5): 118-126.
[9]	王开宇, 王超, 范家伟, 徐彦龙, 冉丽君. 海相巨厚砂岩油藏夹层精细地质建模方法研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2020, 42(3): 69-79.
[10]	魏兵, 宋涛, 赵金洲, 卡杰特·瓦列里, 蒲万芬. 溶解气回注提高致密油藏采收率效果及敏感性[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(5): 85-95.
[11]	张杰, 陈小华, 鲁鑫, 彭昀飞. 逆断层作用下埋地管道局部屈曲行为研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(3): 169-176.
[12]	徐珂, 戴俊生, 冯建伟, 任启强. 磨溪-高石梯区块断层对裂缝分布的控制作用[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(2): 10-22.
[13]	王志华, 李杰训, 周楠, 柏晔, 许云飞. 含聚污水深度过滤过程模拟及技术界限优化[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2019, 41(1): 175-186.
[14]	夏志增, 王学武, 王厉强, 白雅洁. 热水吞吐开采水合物藏数值模拟研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2018, 40(6): 124-130.
[15]	龚迪光, 陈军斌, 曲占庆, 郭天魁. 径向井排引导水力压裂裂缝扩展机理研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2018, 40(5): 122-130.