王晓静,倪晓阳,李明桥

(1.中国地质大学(武汉)工程学院，湖北 武汉 430074；2.湖北省汉江河道管理局,湖北 潜江 433100)

近年来，我国长输油气管线铺设规模大幅提升，油气管道长期服役后，会因外部干扰、腐蚀、管材和施工质量等缺陷发生失效事故，其中埋地管道意外悬空是管道安全事故的常见失效形式。为了保证管道的安全，许多学者对含腐蚀缺陷的埋地管道进行了研究。如杨理践等[1]针对管道的腐蚀缺陷，给出了它们适用的缺陷尺寸范围；顾晓婷等[2]研究认为针对中低强度管线钢在选用剩余强度评价方法时可选择改进的B31G方法，而针对中高强度管线钢在选用剩余强度评价方法时可选用DNV RP-F101和

PCORRC方法；马廷霞[3]综合了前人的研究方法，建立了埋地管道悬空段的几何非线性大变形分析模型。

基于上述研究，本文采用有限元分析软件Abaqus，对含腐蚀缺陷的埋地管道悬空段受力情况与可靠性进行了数值模拟研究。

1 埋地管道悬空段受力有限元分析模型的建立

本文选择直径为610 mm、壁厚为8 mm、内压为4.3 MPa的X65管线钢为研究对象,根据《油气输送管道穿越工程设计规范》的要求，埋地管道在实际铺设的过程中，管道埋深一般为1～3 m,考虑到埋地管道悬空段管-土相互作用的区域可以无限延伸，在有限元仿真模拟中为了便于计算分析，将土体模型的宽度和深度设置为10 m。

1. 1 材料参数的选择

X65管线钢和土体材料的各项物理参数见表1和表2[4]，以便对管道和土体的材料属性进行设置。……