管道剩余强度评价与修复

2012-10-29李友成

石油工程建设 2012年6期

李友成

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

0 引言

BZ 34-1油田至友谊号FPSO的原油管道在2007年12月中旬投产，于2011年10月进行内检测。检测发现管道存在多处腐蚀深度超过管道壁厚50%的缺陷，其中最大腐蚀深度达到了管道壁厚的85%，需要进行剩余强度评价和剩余寿命评价，以便确定需要修复的缺陷点和修复计划。本文基于BZ 34-1油田管道修复项目，通过评价管道的剩余强度，解决了海底管道是否需要修复、何时修复、如何修复以及修复后如何评价等关键问题。

1 管道剩余强度评价的研究现状

1984年美国机械工程师协会（ASME）颁布了ASME B31G-1984《腐蚀管道剩余强度评价指南》，其前身是基于断裂力学的NG-18表面缺陷计算公式，它是后来许多相关评价标准的基础，至今仍是使用范围最为广泛的评价管道剩余强度的标准之一。DNV于1999年颁布了DNV RP F101《腐蚀管线》，成为当前海底管道剩余强度评估的主要参考规范。

随着各规范剩余强度评价方法的不断改进，保守程度也越来越低，但是仍然会导致不必要的修复与补强。而且由于缺陷的类型、形状、分布等实际情况复杂，实际应用时常常受限于评价公式的局限性或保守性。在ASME B31G-2009和API 579中，将有限元分析作为最高级的评价方法，采用有限元分析可以考虑复杂的荷载形式、边界条件、应力—应变曲线等因素，进行精确的分析。