腐蝕輸油管道的承載性能研究.pdf

1、自油氣產(chǎn)業(yè)誕生以來(lái)，管道安全事故一直威脅著管道運(yùn)輸業(yè)的持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不可估量的損失。作為長(zhǎng)輸管道失效破壞的主要原因之一，腐蝕缺陷在一定的條件下極易引發(fā)安全事故。因此，腐蝕管道承載性能的準(zhǔn)確評(píng)估是保證長(zhǎng)輸管道安全運(yùn)行的前提。
　　本文簡(jiǎn)要介紹了腐蝕管道剩余承載力的ANSI/ASME B31G評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和有限元分析方法，并通過(guò)分析兩種方法的適應(yīng)性證明了有限元方法比 B31G準(zhǔn)則擁有更精確的評(píng)價(jià)結(jié)果。
　

2、　結(jié)合力學(xué)理論推導(dǎo)和有限元模擬分析研究了埋地輸油管道內(nèi)部流體主要作用力和外部土壤壓力的作用效果，證實(shí)靜壓是埋地輸油管道承受的最大作用力，且沿著管道流動(dòng)方向不同位置處的靜壓值不同，與靜壓相比管周土壓力對(duì)管道承載能力的影響整體上十分微小。
　　借助有限元軟件 ANSYS建立了腐蝕輸油管道的有限元分析模型，探討了管道模型長(zhǎng)度和材性、缺陷模型表面投影形狀和深度過(guò)渡形狀對(duì)應(yīng)力分布和剩余強(qiáng)度的影響。表明管道模型擁有一個(gè)最佳模型長(zhǎng)度，管道兩端固

3、定約束處的應(yīng)力集中只會(huì)在最佳模型長(zhǎng)度范圍內(nèi)對(duì)中部缺陷區(qū)域受力產(chǎn)生影響；對(duì) X52、X60、X70三種鋼管而言，管道模型鋼號(hào)在一定彈性范圍內(nèi)壓下（13.5MPa左右）不影響受力。缺陷模型表面投影形狀決定應(yīng)力集中的分布位置和底面應(yīng)力的分布形狀，其中尖角比圓弧、小曲率圓弧比大曲率圓弧更易降低腐蝕管道的剩余強(qiáng)度；深度過(guò)渡形狀影響彈性階段的應(yīng)力分布，深度上沿圓弧過(guò)渡能減小應(yīng)力集中對(duì)剩余強(qiáng)度的影響。
　　最后通過(guò)對(duì)比缺陷管道壓力爆破試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)