杨晓丽，张有兴，王晓磊，刘 涛，周兆明，张 佳

(1.新疆油田公司 采气一厂，新疆 克拉玛依 834000； 2.西南石油大学 机电工程学院，四川 成都 610500；3. 油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610500)

0 引言

液态乙烷回气管线温度交变工况复杂，易产生管线低温疲劳。低温压力容器与常温压力容器的不同之处在于其破坏形式更趋向于脆性断裂，更容易失效[1-2]。此外，管线表面由裂纹引起的断裂是工程中最常见的失效模式。因此，正确评价含裂纹低温管线的危害性是整个管线系统最关心的问题之一。

目前大多数学者采用有限元方法求解管线不同参量下的热应力分布，以此来进行管线疲劳断裂分析。Du等[3]对稳态工况下的单管裂纹热应力进行了数值模拟和理论计算，结果得到引起塑性变形的最大应力发生在管线外壁；Sun等[4]利用有限元法计算了反应堆压力容器的温度场和应力场，通过对等效应力和周向应力的定量分析，利用扩展有限元(extended finite element method,XFEM)确定了裂纹在不同方向上的扩展路径及相应的应力分布；Si等[5]采用C(T)试样，对改进型X12Cr转子钢在600 ℃载荷条件下进行了蠕变疲劳裂纹试验，试验效果良好；Chen等[6]在有限元分析基础上，对核反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)承压热冲击的断裂力学进行了分析，结果表明裂纹前缘最深和裂纹表面上的位置最容易失效；Kandil[7]对稳态温压下压力容器应力分布进行了分析，结果得到不同工况下平均应力与应力幅值间的关系；Barsoum等[8]对不锈钢(SA 316L)高压釜进行了数值模拟，并进行了单轴拉伸试验和缺口环试件试验，得到了热压罐塑性和破坏模型的常数；……