孙 鑫，龙 伟，李炎炎

（四川大学制造科学与工程学院，四川 成都 610065）

1 引言

油气金属管道是国家工业生产、油气输送、能源工程、国防等领域的重要基础设施。在油气输送工作环境中，由于强腐蚀作用，容易萌生新的易于引发重大安全事故的缺陷。其中，点蚀缺陷是存在周期最长、最普遍、且大概率形成穿孔泄露的缺陷。API-579 是由美国石油协会制定的油气管道剩余强度评价标准，是目前对油气管道进行安全评价最为可行的技术准则[1-2]，然而API-579 标准中评价方式只能给出“安全”或“不安全”的评定，它不能反映管道点蚀缺陷的动态安全裕度或剩余寿命问题。对于油气管道的安全裕度及剩余寿命研究，文献[3]建立了无缝表征模型的点蚀统一评价函数。文献[4]通过Paris 定律采用扩展有限元分析方法对缺陷的剩余寿命进行了数值估算，还有很多学者通过深度学习、应力强度、有限元分析等手段进行了大量研究，均未获得满意效果[5-7]。文献[8]最先针对压力容器衰减路径与扩展速率的时变性问题进行研究，然而其理论并不能完全适用于油气管道点蚀缺陷。

过去普遍采用失效评定图法，如图1 所示。它对点蚀缺陷评价是静态的只关注缺陷安全与否，即只关注安全评估点落在失效评定图（FAD）中的最终位置，关注其落在临界剩余强度因子对应安全评定线的上方或下方，安全与否，而忽略其动态变化过程。为此，针对油气管道动态安全裕度表征问题，建立安全衰减路径仿真，提出一种动态安全裕度表征模型，同时能够为缺陷寿命预测提供基础。……