乐 钻，曹学文

（1.中海石油（中国）深圳分公司，广东 深圳 518067；2.中国石油大学（华东））

管道在服役过程中，由于输送介质中腐蚀性物质的存在，管道内壁上不可避免地会出现大量的腐蚀缺陷。内腐蚀是造成石油管道破坏失效的主要原因，占管道破坏失效事故的30%～50%［1］。腐蚀造成缺陷处壁厚小于管道的正常壁厚，当壁厚减薄到一定程度时，剩余的管壁因无法承受管道的工作压力而失效，此时的壁厚为管道允许的最小剩余壁厚。正确地评价缺陷发展趋势，预测管线的剩余使用寿命，在管道未发生事故前及时做出正确的决策，可以有效地避免资源的浪费和环境的污染。

对于管道的剩余寿命预测，目前尚无成熟的方法和规范，API RP579［2］中仅对腐蚀寿命预测给出了粗略性地指导，而最小剩余壁厚的计算是预测剩余寿命必须解决的关键问题。本文采用了二分法和插值法编制APDL命令流，迭代求解最小剩余壁厚，计算精度较高，且该方法在国内外的研究中较为新颖。

1 失效压力的有限元分析

1.1 几何模型的建立

根据对称性，可取完整管道模型的四分之一建立三维管道模型。由于缺陷形状复杂，建模时将其简化为规则的均匀壁厚缺陷［3］。在管道对称面上施加对称约束，纵向剖开的管壁截面上的垂直位移为零。假设管道无限长，腐蚀区管段相对很短，不考虑管道水平方向的位移，则管道无缺陷的一端的轴向位移为零。单元采用三维20节点等参单元solid95。模型中只考虑内压对管壁的作用，忽略其他载荷的作用。……