缺陷相互作用系数及在管道失效压力评估中的应用
2025-07-08张力李国兴孙明明李良琦王克俭
人民长江 2025年5期

0 引言
钢质管道作为一种安全、经济的物质输送载体,由于具有容量大、承载力高和对环境影响小等特点,被广泛用于中长距离引水调水、农田灌溉和水电站输水之中[1-4]。在长距离引水调水方面,与渠道输水方式相比,管道输水的利用系数更高[5],一般比土渠输水节水约 30% ,比砌石防渗渠道节水 15% 左右[]。在中短距离输水方面,钢质管道由于其自身不易变形的特性,能够抵抗外界荷载和内部压力,具有较强的适用性[7]。管道作为物质大容量输送的有效手段,其完整性和安全性引起了研究人员的广泛关注。在管道设计中,内压荷载是决定管道壁厚的关键因素。为了保证管道系统的安全使用,设计人员和用户有必要了解管道系统在不发生泄漏或灾难性断裂的情况下所能承受的最大压力载荷。
目前常用的相邻缺陷失效压力评价方法是:将相互作用缺陷轴向和环向投影作为等效缺陷的长和宽,进而将相邻缺陷转化为单个缺陷进行评估[8-13]。不同的相邻缺陷评估方法的主要区别在于等效深度的取值。因此现有的相互作用缺陷管道评价主要通过改变等效缺陷的长度和深度,以表示缺陷之间相互作用对管道承载力的影响。但是随着缺陷长度的增加,失效压力降低速率不断减小[14],且等效深度小于相互作用缺陷的深度最大值,因此会出现考虑缺陷相互作用的等效缺陷内压承载力大于不考虑缺陷相互作用的单个缺陷的内压承载力。……
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