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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

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Respuesta Mecánica de un Oleoducto Enterrado al Deshielo del Permafrost Basada en el Método de Acoplamiento Secuencial


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Deshielo del permafrost
Tuberías calientes enterradas
Comportamiento mecánico
Permafrost de cimentación
Asentamiento diferencial por deshielo
Integridad estructural

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


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.

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