Respuesta Mecánica de un Oleoducto Enterrado al Deshielo del Permafrost Basada en el Método de Acoplamiento Secuencial
Autores: Wang, Fei; Wu, Gang; Chen, Dun; Li, Guoyu; Qian, Yulong; Xi, Feilong; Wang, Ling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
El deshielo del permafrost ha afectado la integridad estructural de los oleoductos cálidos enterrados en regiones frías y representa una amenaza continua en el contexto del cambio climático. Por lo tanto, es importante caracterizar la variación en las propiedades ingenieriles del permafrost de la fundación del oleoducto y su efecto en el comportamiento mecánico del oleoducto. En este artículo, se investigan las distribuciones de temperatura del suelo alrededor de un oleoducto cálido enterrado y la respuesta mecánica del oleoducto al asentamiento diferencial del permafrost de la fundación utilizando simulaciones de acoplamiento térmico-mecánico secuencial, basadas en los datos de observación recopilados de un sitio de monitoreo seleccionado a lo largo de los oleoductos de crudo China-Rusia en el noreste de China. Los resultados indican que el asentamiento inducido por el deshielo del permafrost de la fundación del oleoducto se desarrolla rápidamente con la formación y expansión del bulbo de deshielo en los primeros 10 años, y luego aumenta lentamente cuando el bulbo de deshielo se extiende hasta el granito desgastado. El asentamiento diferencial por deshielo causará un cambio significativo en la deformación y el estrés del oleoducto cerca de la interfaz de las zonas de asentamiento por deshielo fuerte y débil. Cuando la relación de longitud de las zonas de asentamiento por deshielo fuerte y débil es 1, el estrés máximo del oleoducto con un grosor de 16 mm es aproximadamente el 45% del estrés permitido del acero X65, y el oleoducto permanece seguro durante 30 años. Sin embargo, se debe considerar el posible fallo del oleoducto debido al continuo deshielo y calentamiento del suelo y al envejecimiento del material del tubo. Se necesita investigación futura sobre este tema para evaluar más cuidadosamente la integridad estructural de los oleoductos enterrados en regiones frías.
Descripción
El deshielo del permafrost ha afectado la integridad estructural de los oleoductos cálidos enterrados en regiones frías y representa una amenaza continua en el contexto del cambio climático. Por lo tanto, es importante caracterizar la variación en las propiedades ingenieriles del permafrost de la fundación del oleoducto y su efecto en el comportamiento mecánico del oleoducto. En este artículo, se investigan las distribuciones de temperatura del suelo alrededor de un oleoducto cálido enterrado y la respuesta mecánica del oleoducto al asentamiento diferencial del permafrost de la fundación utilizando simulaciones de acoplamiento térmico-mecánico secuencial, basadas en los datos de observación recopilados de un sitio de monitoreo seleccionado a lo largo de los oleoductos de crudo China-Rusia en el noreste de China. Los resultados indican que el asentamiento inducido por el deshielo del permafrost de la fundación del oleoducto se desarrolla rápidamente con la formación y expansión del bulbo de deshielo en los primeros 10 años, y luego aumenta lentamente cuando el bulbo de deshielo se extiende hasta el granito desgastado. El asentamiento diferencial por deshielo causará un cambio significativo en la deformación y el estrés del oleoducto cerca de la interfaz de las zonas de asentamiento por deshielo fuerte y débil. Cuando la relación de longitud de las zonas de asentamiento por deshielo fuerte y débil es 1, el estrés máximo del oleoducto con un grosor de 16 mm es aproximadamente el 45% del estrés permitido del acero X65, y el oleoducto permanece seguro durante 30 años. Sin embargo, se debe considerar el posible fallo del oleoducto debido al continuo deshielo y calentamiento del suelo y al envejecimiento del material del tubo. Se necesita investigación futura sobre este tema para evaluar más cuidadosamente la integridad estructural de los oleoductos enterrados en regiones frías.