1、原油管道內石蠟沉積物的力學響應特性研究，是從流變學角度探討管道內石蠟沉積物的結構破壞特性，從理論上研究地形起伏地區(qū)管道內石蠟沉積物的破壞滑脫過程，從而描述地形起伏地區(qū)管道的停輸蠟堵凝管過程。由于膠凝原油與管道內石蠟沉積物有相似的結構特性和力學特性，同時膠凝原油的啟動結構破壞過程與石蠟沉積物的受力變形有耦合作用，于是首先根據(jù)不同剪應力下膠凝原油的蠕變特性構建了膠凝原油的粘彈性流變模型和非線性粘彈塑性流變模型，且都能精確擬合實驗曲線。利用時

2、間－溫度－應力等效原理分析了膠凝原油的非線性蠕變行為，得到參考應力水平和參考溫度下的蠕變主曲線，并回歸得到了主曲線的粘彈性流變模型。為了研究管道內石蠟沉積物的結構特性和流變特性，及與膠凝原油的不同，利用X射線衍射儀、偏光顯微鏡、差熱分析儀和流變儀分別對魏荊線外輸原油石蠟沉積物和魏荊線低溫膠凝原油的內部蠟晶微觀結構和全溫度區(qū)間內系統(tǒng)熱性能和流變性能進行了對比分析。結果表明石蠟沉積物和膠凝原油兩種物質的蠟晶類型一樣，但石蠟沉積物的蠟晶成片狀

3、較大，蠟晶之間的距離較遠，結構相對比較松散。利用自主研制開發(fā)的直接剪切儀，在不加熱破壞管道內石蠟沉積物原有結構的條件下，進行了破壞剪切實驗。根據(jù)實驗曲線推導得到了石蠟沉積物結構破壞過程的粘彈性流變模型和粘彈觸變方程，同時還得到了不同溫度下管道內石蠟沉積物的松弛模量表達式。根據(jù)石蠟沉積物的結構力學破壞特性，利用ANSYS/LS-DYNA對管道內石蠟沉積物建立了有限元模型，對不同工況下停輸瞬間“爬坡”管道內沉積層的軸向剪應力分布進行了計算。

4、結果表明石蠟沉積物的密度、管道的“爬坡”角度和石蠟沉積物厚度都決定著沉積層內剪應力的分布。同時利用ANSYS/LS-DYNA序中的ALE多物質耦合算法，對“爬坡”管道內石蠟沉積物在不同結構強度、不同石蠟沉積物厚度的工況下和管道“爬坡”角度、“爬坡”距離、管徑不同的情況下發(fā)生的破壞滑脫過程進行了數(shù)值仿真模擬。分析結果得出石蠟沉積物的結構強度越小、管道的“爬坡”角度越大、管徑越大、沉積層越厚石蠟沉積物越容易產生破壞滑脫，及滑脫后與管中液態(tài)原