轴向载荷下含双缺陷高强钢厚壁管道压溃压力计算方法

摘要

海底油气管道在生产和铺设时，由于受直缝焊管（UOE）制管工艺和张紧器的影响，会造成管道椭圆度缺陷，同时复杂的深海服役条件易造成海底管道局部发生金属腐蚀缺陷。针对含有双缺陷的高强钢厚壁管道在外压和轴向力同时作用下的复杂载荷屈曲压溃问题，考虑管道的几何非线性和材料非线性建立ABAQUS有限元模型。对不同管道材料、几何参数和缺陷几何参数的2 400多组有限元计算数据进行分析，总结得到含双缺陷高强钢厚壁管道在轴向力载荷作用下的压溃压力变化规律，并提出轴向载荷作用下含双缺陷高强钢厚壁管道的压溃压力计算方法。本方法可为实际工程中高强钢厚壁管道屈曲载荷的确定提供理论依据，从而保障海洋油气输送的安全。

关键词

轴向力 / 外压 / 压溃 / 缺陷 / 椭圆度

基金资助

国家自然科学基金项目“组合荷载作用复杂腐蚀-凹痕缺陷深海管道局部屈曲失效机理和安全评价”（51779265）;; “位移控制下耦合缺陷深海双层管道局部屈曲失效机理和应变评价研究”（52171285）