【摘 要】
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长输油气管道作为输送石油、天然气等能源的主要载体,是保证石油、天然气充分利用、安全运输的前提,但是油气管道泄漏和断裂的事故正逐年增多,不仅造成资源的浪费和环境的污染,同
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长输油气管道作为输送石油、天然气等能源的主要载体,是保证石油、天然气充分利用、安全运输的前提,但是油气管道泄漏和断裂的事故正逐年增多,不仅造成资源的浪费和环境的污染,同时带来巨大的经济损失,据统计腐蚀是导致的失效事故的最主要因素之一。必须确定腐蚀缺陷对管道极限承载能力的影响,对在役管道进行安全评定,以确保在服役期限内管道能够安全运营。本文介绍了管道评价的国内外发展现状和课题的研究意义,分析了腐蚀和裂纹的概念及管道缺陷对油气管道力学性能的影响,阐述了国际上最常用的腐蚀管道评价标准——ASME B31G评价标准和API579评价标准。基于形状改变比能强度准则(Mises强度准则)求解了完好压力管道的极限承载能力的算法,采用ANSYS有限元仿真软件作为对算法得出的完好管道的极限承载能力进行分析验证。应用了ANSYS有限元仿真软件建立了完好管道模型、方形腐蚀缺陷管道模型和圆形缺陷管道模型,通过仿真得出了腐蚀缺陷管道的最大等效应力值,得出了腐蚀长度、深度、宽度(腐蚀半径)对缺陷管道等效应力的影响规律;管道运行压力对腐蚀缺陷管道等效应力的影响规律;不同腐蚀缺陷参数对管道极限承载能力的影响影响规律。研究表明:腐蚀缺陷的深度对管道的承载能力最显著,随着腐蚀深度的加深,管道的极限承载能力近似线性下降;在腐蚀长度较小时,随着长度的增加,管道极限承载能力近似线性下降,当腐蚀长度达到一个临界值时,腐蚀长度对管道极限承载能力的影响非常微弱;腐蚀宽度对管道的承载能力最弱,在腐蚀宽度较小时,随着宽度的增加,管道的极限承载能力呈上升趋势,当腐蚀宽度达到一个临界值时,管道的极限承载能力达到稳定。
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