油气管道内外壁腐蚀缺陷干涉作用影响因素研究
2020-03-31黄坤杨磊李安然
表面技术 2020年3期
黄坤,杨磊,李安然
(西南石油大学 石油与天然气工程学院,成都 610500)
近年来,国内天然气管道建设蓬勃发展。预计2020年我国将拥有1.04×105km的天然气长输管道,2025年达到1.63×105km,2030年将超过2×105km[1-3]。长输天然气管道长时间服役后,由于内部输送介质、外部复杂环境和人为因素的综合影响,不可避免会产生一些内外壁相邻腐蚀缺陷。实际上,相邻腐蚀缺陷在一定条件下会发生相互作用(即干涉),进一步降低管道承载能力。
DNV-RP-F101[4]作为常用的评价标准,提出了对相邻腐蚀缺陷进行投影处理的思路。Y.F.Chen等[5-6]考虑群腐蚀缺陷(环向、轴向分布)交互作用,对高钢级管道的失效压力和失效形态进行了研究。A C Benjamin等[7-10]基于二级评价方法和管道爆破试验对管道失效行为和形态进行分析。S.S.Al-Owaisi等[11-14]发现两种形状(椭圆形和矩形)的相邻缺陷在轴向距离不大于3倍壁厚或周向距离不大于0.5倍壁厚时,均会产生相互作用。X.Li[15]基于有限元方法提出一种相邻腐蚀间干涉作用评价方法,其具有更好的精确性和适用性,特别适用于轴向长腐蚀缺陷。
综上所述,目前研究集中在缺陷干涉作用对管道极限承载能力的影响方面,对相邻腐蚀缺陷尺寸影响干涉的机理以及影响程度大小的关注较少。本文中,笔者基于中缅天然气管道工程实际,采用 ABAQUS有限元软件和二倍弹性斜率法求得含内外双腐蚀缺陷管道的极限载荷,通过极限载荷的变化,依据 5%判定准则得出不同缺陷尺寸下极限影响距离,并在此基础上分析影响干涉大小的主要及次要因素,为管道安全运行提供保障。……
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