摘要

气田开采过程中高压燃气管道的应用日益广泛,高压输送使管道承受复杂多变的应力变化,复杂载荷已成为燃气管道失稳破坏的主要原因。针对实际工程中高压燃气管道局部Π型补偿器,利用有限元计算方法对具有不同结构参数的Π型补偿器应力场进行分析,并基于第三强度理论评估管道受力情况。分析发现,随着弯管曲率半径的增大,Π型补偿器应力集中的区域面积逐渐增大,但最大应力数值减小;当外伸臂长度较小时,Π型补偿器轴向整体刚度较高,承受轴向载荷的能力较强。随着外伸臂长度的增大,Π型补偿器径向转矩随之增大,容易产生更高的最大应力数值。在有限元计算分析基础上,提出了Π型补偿器变形量和载荷变化与管道公称直径、管道壁厚之间的拟合关系式,可为减小高压燃气管道变形载荷的设计方法开发提供技术支持。