含凹痕缺陷海底管道剩余强度评估推荐方法
2021-01-09李丽玮刘国恒刘晓霞
石油和化工设备 2020年12期
李丽玮,刘国恒,刘晓霞
(中海油研究总院有限责任公司, 北京 100028)
海底油气管道是海洋油气运输的主要方式之一,为海洋油气田的生命线。随着我国海洋油气开发工程高速发展,海底油气管道在役、在建的规模进一步扩大[1]。据不完全统计,目前我国海底管道累计长度已超过了5000km。由于海洋环境的恶劣以及其他不稳定因素,海底管道经常会发生多种故障。根据国内管道失效状况的调研统计,机械损伤往往是导致油气管道故障的主要因素。管道投产运行中,有可能遭遇船舶锚击、渔船拖网、平台落物、船舶误操作碰撞以及挖沙等作业造成损伤[2]。机械损伤作业造成管道典型的故障形式有裂纹、凹痕以及划痕。这些缺陷的存在降低了海底管道的强度,对管道的安全运行产生隐患。本文通过对国际规范的对比分析,推荐运行海底管道局部凹痕缺陷剩余强度评估推荐方法。
1 凹痕缺陷海底管道剩余强度评估规范对比研究
国外早在20世纪80年代就已开始对管道机械损伤进行研究,先后提出了疲劳寿命模型,进行了一系列含有凹痕的管道全尺寸试验,用以研究凹痕对管道运行寿命的影响,并得知在循环压力的作用下,凹痕受压力,凹痕永久复原的程度也不相同[3]。研究表明管道的凹痕是管道圆形截面永久性的塑性变形。可分为五类:(1)平滑型凹痕:管道曲率发生平滑改变;(2)扭结型凹痕:管道曲率发生突变,突变处曲率半径小于五倍管道壁厚;……
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