腐蝕海底管道極限承載力和失效機(jī)理研究.pdf

1、海底管道是海上油氣資源開發(fā)的“生命線”，對(duì)海上油氣田的開發(fā)、生產(chǎn)和產(chǎn)品運(yùn)輸起著非常重要的作用。由于海洋環(huán)境的強(qiáng)腐蝕性，導(dǎo)致已鋪設(shè)管道出現(xiàn)不同程度的腐蝕，相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明腐蝕是引起海底管道失效的最主要原因之一。為避免管道失效導(dǎo)致油氣泄漏，造成經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的環(huán)境污染，需要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)腐蝕管道的剩余強(qiáng)度，及時(shí)正確判定海底管道是否需要維修或更換，對(duì)海底管道的設(shè)計(jì)和評(píng)估，都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文在國(guó)內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上，

2、對(duì)工作荷載和復(fù)雜環(huán)境荷載作用腐蝕海底管道的極限承載力和失效機(jī)理開展了一系列研究，主要研究工作簡(jiǎn)述為以下3個(gè)方面：
　　 (1)內(nèi)壓作用單腐蝕海底管道極限承載力和失效機(jī)理研究。分析基于Mises、Tresca、ASSY、TS和UYC屈服準(zhǔn)則得到的完好管道極限內(nèi)壓解析解的局限性；對(duì)含腐蝕缺陷內(nèi)壓管道爆裂試驗(yàn)進(jìn)行有限元驗(yàn)證，確定內(nèi)壓作用腐蝕管道的失效準(zhǔn)則；將數(shù)值模擬結(jié)果與國(guó)內(nèi)外規(guī)范公式的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較分析，指出規(guī)范所存在的問(wèn)題和不足，

3、并根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果擬合得到新的腐蝕管道極限內(nèi)壓承載力公式。
　　 (2)內(nèi)壓和軸壓組合作用腐蝕海底管道極限承載力和失效機(jī)理研究。采用數(shù)值模擬方法對(duì)內(nèi)壓、腐蝕缺陷尺寸和管道幾何尺寸進(jìn)行參數(shù)化研究，分析各參數(shù)對(duì)極限軸壓承載力的影響，確定軸壓腐蝕管道的失效模式。揭示了腐蝕寬度和長(zhǎng)度對(duì)軸壓作用管道屈曲形態(tài)和極限承載力的影響。
　　 (3)內(nèi)壓和彎曲組合作用腐蝕海底管道抗彎承載力和失效機(jī)理研究。對(duì)基于NSC準(zhǔn)則得到的腐蝕管道極限抗