【摘要】：管道運輸作為我國油氣資源的主要輸送方式,其承擔著不可忽視的重任。長輸管線的敷設(shè)里程隨著油氣需求量的逐年增漲也在逐年增加,與此同時,管道遭受腐蝕而發(fā)生的事故也越來越多,因此研究腐蝕缺陷管道的剩余強度有著至關(guān)重要的意義。保守判斷可能導致管道的不必要更換,冒進的結(jié)果判斷可能會導致管道的泄露、爆炸等,都會構(gòu)成一些不必要的損害。關(guān)于影響管道失效因素的大量研究,可以明確各種因素對腐蝕管道失效壓力影響程度,做到更好保護管道,延緩管道受損失效,減少管道不必要的替換和維護�，F(xiàn)有的剩余強度評價方式在X80管道適應性不足,特別是對于不同腐蝕參數(shù)的應用上差別很大。本文從單體積腐蝕和群腐蝕兩方面系統(tǒng)的展開了體積腐蝕參數(shù)對X80管道的剩余強度影響的特性研究,力爭對X80管道剩余強度評價方法能夠完善起到一定的借鑒意義。本文首先歸納出幾種油氣管道腐蝕方式,包括自然環(huán)境、介質(zhì)腐蝕、雜散電流、其他缺陷因素等四個方面,之后基于灰色關(guān)聯(lián)度的數(shù)學模型分析了管道腐蝕的致因因素,為文章選題提供一個理論基礎(chǔ)。隨后詳細介紹了N-G-18方程、ASME B31G-1984標準、RSTRENG方法、DNV RP-F101標準和PCORRC方法,并應用在帶有腐蝕缺陷的X80管道上,將各計算公式的計算值與全尺寸壓力爆破數(shù)據(jù)對比得出各公式的適用性。最后基于以上模擬數(shù)據(jù)擬合出適用于X80鋼級管道的失效壓力計算公式。利用Solidworks軟件建立腐蝕缺陷模型,通過ANSYS WORKENCH中的線性靜力分析模塊展開腐蝕體積缺陷參數(shù)對管道剩余強度影響的仿真模擬研究。首先將腐蝕體積缺陷模型分為單體積腐蝕體、群體性腐蝕兩種。研究結(jié)果如下:1、將單體積腐蝕模型簡化成方形和圓形兩種,對方形體積缺陷腐蝕的軸向長度、軸向角度、腐蝕深度三個單參數(shù)進行數(shù)值模擬分析,發(fā)現(xiàn)軸向長度小于90mm時,隨著長度的增大,管道對應的剩余強度在逐漸減小,且剩余強度的下降速率逐漸減小;當腐蝕長度增大到100mm時,管道腐蝕長度的增長不會對剩余強度產(chǎn)生較大影響;另外腐蝕深度的增加,也會造成管道剩余強度的減小。軸向角度方面表現(xiàn)出在0~45°角度范圍內(nèi),體積缺陷管道的剩余強度隨著腐蝕角度的增大而減小,且腐蝕深度的逐漸增大會加速腐蝕軸向角度增大帶來的管道剩余強度的減小。2、探究了軸向長度和角度的單參數(shù)因素對管道失效壓力的影響后,主要展開軸向腐蝕角度分別與軸向長度和腐蝕深度的交互作用。發(fā)現(xiàn)角度與長度之間存在這樣的關(guān)聯(lián),在0~20°范圍內(nèi)隨著角度的增大,角度對管道最大等效應力影響超過長度的作用,在20~45°范圍內(nèi)隨著角度的增大,軸向角度的對腐蝕管道的剩余強度的影響也越來越小。而腐蝕深度的逐漸增大會加速腐蝕軸向角度(0~45°)增大帶來的管道剩余強度的減小。3、圓形腐蝕缺陷主要做了單體積模型和群體性模型兩方面的模擬研究。發(fā)現(xiàn)圓形體積缺陷模型的腐蝕深度有著同方形類似的腐蝕效果,而直徑參數(shù)對管道失效壓力幾乎沒有影響。在群體腐蝕方面,建立兩個圓形體積缺陷模型,并定義系數(shù)k為軸向兩圓的半徑之和與圓心距之比,發(fā)現(xiàn)k值在軸向?qū)艿朗Ｓ鄰姸却笮∮绊懢薮蟆?br> 【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE988.2
【圖文】：

0 (k) (k)| | 0 (k)) (k)| | 0 (k) ，則 ( ) 法和流程色關(guān)聯(lián)分析方法時，遵循如下步驟：歷史運行記錄定位出管道發(fā)生腐蝕事故的腐蝕事故類型的誘發(fā)因素。學模型整理運算以上分析得出的數(shù)據(jù)。數(shù)值比較和風險排序�；玖鞒滔聢D 2-2 所示。事故因素分析

984標準984 標準是最原始且應用最廣泛的腐蝕管道失效的研究提供了基礎(chǔ)[34]。ASME B31G-1984 最初上制定出的適合腐蝕管道計算方法，其表達式如2 123 123 1 0 8[ ]2[ ] ≤ 4 0 2 1 1 1 0 8[ ]2[ ] 4 0olias 鼓脹因子，為了區(qū)別不同形式的表達式，分；—等于 1.1SMYS；

道有限元模擬的X80管道的模型建立一段長輸管道某一區(qū)域含有的腐蝕缺陷僅對體，故在建立模型時本著節(jié)約資源、減少計算量此外為方便建模，根據(jù)管道內(nèi)壁的腐蝕缺陷體進行簡化處理，分別建立方形和圓形腐蝕的 X形為例，本文利用 Solidworks 軟件建立如圖 4D=800mm，壁厚 t=18mm，腐蝕深度 d=9mm，m，在進行模擬仿真時需要對管道施加約束力，管道模型的長度設(shè)為 L=1200mm，管道的鋼材如下表 6 所示。

【參考文獻】

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