冻土区埋地热油管道土壤融化圈特征数值分析

作者：何树生; 金会军; 喻文兵; 张淑娟

来源：油气储运, 2008, (01): 21-3.

• 热油管道
• 多年冻土区
• 融化圈
• 温度场
• 数值分析 heat oil pipelines
• permafrost regions
• thawing cylinder
• temperature field
• numerical analysis

根据相变瞬态温度场的控制微分方程,应用Galerkin法推导出计算温度场的二维有限元公式,对中国东北多年冻土区运行30年的加热输油管道土壤温度场(融化圈)进行了计算分析和比较。计算结果表明,对于15℃的油温,管顶之上的土壤在管道运行的第1年就达到热平衡状态,同时土壤融化速率在第1年达到最大,随后4年时间里迅速减小,第5年后融化速率变化趋于稳定;管道运行一定时间后,管道周围的融化圈在土壤中随冷暖季节的变化呈交替式的扩展;在管道运行30年后,管底下融深可达到10m以上,这将引起基础融沉、管道变形及多年冻土环境破坏等问题,需引起工程部门的高度重视。

• 单位
  中国石油天然气管道工程有限公司; 冻土工程国家重点实验室; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所