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机械强度2025年第06期:含沟槽缺陷高钢级弯管的极限承载能力研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张涛;张颖;赵鹏程;王佳音;何战友;宋沛霖;

单位:常州大学安全科学与工程学院;青岛青港通达能源有限公司;长庆油田分公司油气工艺研究院;

摘要:弯管是油气管道中的重要组成部分,其受力状态和介质流动状态相较于直管更为复杂,一旦在弯头处产生缺陷,弯管更容易发生失效。高钢级管道是长距离油气管道建设的发展趋势,所以急需开展对高钢级弯管剩余强度评价的工作。以含沟槽缺陷的高钢级弯管作为研究对象,通过建立有限元模型,研究缺陷尺寸、相对位置、弯曲半径、管道参数及管材性能对弯管极限内压的影响规律,最后建立含沟槽缺陷高钢级弯管的极限内压预测公式。研究结果表明,随着缺陷长度和缺陷深度的增加,弯管的极限内压明显降低;沟槽缺陷位于弯管的内拱处时对极限内压影响最大;弯曲半径、管径壁厚及管材都会对弯管极限内压产生影响;误差分析显示拟合所得到的预测公式精度较高,该公式可为含沟槽缺陷高钢级弯管的剩余强度评价提供依据。

关键词:弯管;;沟槽缺陷;;极限内压;;有限元分析;;预测公式

基金资助:中国石油天然气股份有限公司-常州大学创新联合体科技合作项目(KYZ22020129);; 江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX23_1584)~~