長輸管線在線焊接過程燃?xì)獾牧鲃蛹皞鳠崮M研究.pdf

1、隨著城市燃?xì)鈶?yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，用氣量不斷增加，國家把發(fā)展天然氣長輸管道列入全國重點(diǎn)基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目。天然氣長輸管道由于受到自然或人為因素的干擾不可避免要發(fā)生泄漏，產(chǎn)生極為不利的影響。在燃?xì)夤艿谰S護(hù)過程中套管在線焊接技術(shù)，以其工程造價(jià)小，工期短而頗引人注目。在焊接過程中，一方面管內(nèi)有可燃介質(zhì)流動，增加了焊接過程的難度和危險(xiǎn)性；另一方面管道受熱，受熱部分的管段將變軟，承壓下降，可能導(dǎo)致管道的斷裂而發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，對該技術(shù)的研究是迫切需要的，

2、在線焊接過程中管道內(nèi)的燃?xì)饬鲃雍蛡鳠岱治?，將對以上問題，提供必要的理論支持。 本文基于流體力學(xué)、傳熱學(xué)理論和燃?xì)忾L輸管道數(shù)學(xué)模型，建立埋地和架空管道在線焊接過程的天然氣管流模型，包括：連續(xù)性方程、動量方程、能量方程、焓方程和天然氣狀態(tài)方程，并對其在埋地和架空兩種條件下分別進(jìn)行直管和彎管的流動傳熱分析。針對燃?xì)庠诰€焊接過程中管道內(nèi)流動和傳熱模型，本文采用有限容積法進(jìn)行數(shù)值離散，并結(jié)合了SIMPLE算法和應(yīng)用廣泛的湍流模型對流場進(jìn)行

3、求解。與傳統(tǒng)方法不同的是，數(shù)值計(jì)算之前采用了先進(jìn)的網(wǎng)格生成技術(shù)生成計(jì)算網(wǎng)格；應(yīng)用了世界上流行的計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用軟件——FLUENT進(jìn)行數(shù)值計(jì)算求解，從而使得數(shù)值計(jì)算的時(shí)間大為減少。 最后，將FLUENT軟件模擬的結(jié)果，以哈依燃?xì)忾L輸管道套管在線焊接實(shí)驗(yàn)為例，進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，證明了該模擬方法的可行性，并指出在套管帶壓焊接過程中要嚴(yán)格控制溫度、滿足正壓操作(要適當(dāng)?shù)男箟?和嚴(yán)格控制動火點(diǎn)周圍可燃?xì)獾暮?，進(jìn)而提出了焊接操作的安全要求。