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压力容器2025年第04期:含划痕-凹陷组合缺陷管道屈曲失稳机理及极限承载能力研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张俊杰;曹胜;王俊强;帅义;周翰宸;田野;张晓兵;任运波;卢泓方;

单位:中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院;应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室;国家管网集团东部原油储运有限公司;中国特种设备检测研究院;国家管网集团西部管道有限责任公司;中国石油西南油气田公司华油公司;中国科学院宁波材料技术与工程研究所;

摘要:为研究含划痕-凹陷组合缺陷管道的弯曲失效规律,基于非线性有限元分析方法,建立含划痕-凹陷组合缺陷管道屈曲失效数值模型,通过计算分析不同参数对含划痕-凹陷组合缺陷管道极限弯矩承载能力的敏感性,揭示组合缺陷管道屈曲失稳机理。研究结果表明,随着凹陷深度的增加,管道屈曲临界弯矩逐渐减小;管道屈曲临界弯矩随着管径和壁厚的增大而增大;内压的增大在一定程度上能够提高管道的屈曲临界弯矩,但当内压增大到一定程度时,管道屈曲临界弯矩将会减小;划痕的长度是影响管道承载能力的主控因素,随着划痕长度的增加,对管道极限弯矩承载能力的削弱效果越明显。研究结果可为含划痕-凹陷组合缺陷管道的完整性评价提供科学依据。

关键词:凹陷-划痕组合缺陷;;管道;;屈曲失稳;;有限元分析;;完整性评价

基金资助:国家重点研发计划项目(2024YFC3014201,2022YFC3004802-4);; 国家自然科学基金项目(52204071);; 中国石油大学(北京)优秀青年学者科学基金项目(2462023QNXZ006)