在役埋地原油管道机械撞击损伤缺陷安全评定

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第43卷第2期化工设备与管道Ve1．43No．22006年4月PROCESSEQUIPMENT＆PIPINGApr．2006在役埋地原油管道机械撞击损伤缺陷安全评定李秀峰，何仁洋，刘长征，孟涛，孙亮，赵世佳(中国特种设备检测研究中心，北京100013)摘要：对某段含局部撞击缺陷原油管线进行了弹性和弹塑性有限元数值计算，重点对焊缝附近两个撞击损伤严重的部位进行了极限分析和安定性分析，并根据“合乎使用”的原则，按国家“九五”、“十五”科研成果对含撞击缺陷的管道进行了安全评定，结果表明此管道在今后一年内可以安全运行。关键词：压力管道；

2、缺陷；有限元；极限分析；安定性分析中图分类号：TQo55．8+1文献标识码：A文章编号：1009—3281(2006)02-0050-04SafetyAssessmentforDefectsCausedbyMechanicalImpactinIn—serviceBuriedCrudeOilPipingLiXiufeng，HeRenyang，LiuChangzheng(ChinaInspectionandResearchCenterofSpecialEquipmentBeijing，100013)AbstractInthispaper．onesectionofacrude0il

3、pipelinewithlocalimpactdamagedefectswascalculatedbyusingelasticandelastic-plasticnumeri—catsimulationmethodTwoseriousdefectsclosetotheweldjointWereanalyzedbylimitanalysismethodandshake—downanalysismethod．Thesafetyas一~ssmentofthissection，then，wa8carriedoutbasedontheprincipleof”fitforuse’andt

4、hescientificresearchresultsof”theninth-fiveplan’and”thetenth—fiveplan”Ithasshowedthatthepipelinerunsafelyinoneyear．Keywordspressurepiping，defect，finiteelement，limitanalysis，shake—downanalysis我国目前对压力管道缺陷评定还处于研究阶凹陷管段在内压载荷作用下的弹性、弹塑性应力分段，相应的缺陷评定规程尚不完备。随着人们对压布和位移分布，并以国家“九五”、“十五”阶段性科力管道安全工作越来越重视，

5、利用有限元数值分析研成果为基础，给出了管道“合乎使用”的条件。方法对含超标缺陷管道进行强度校核，根据“合乎1被撞凹陷管道的有限元模型使用”原则来评定超标缺陷，越来越被人们所接受，1．1有限元实体建模这种评定方法是在保证管道使用安全的前提条件根据原始设计资料，管道规格为l41mm×下，明确了超标缺陷能否在一定条件下安全使用，从5．6ram，无腐蚀减薄，经计算最大均匀腐蚀率小于而使得压力管道的缺陷处理更加科学合理、经济0．1mm／a。下次检测周期为一年，在壁厚的基础上实用，。减去2倍腐蚀量，则取计算壁厚为5．4ram。为消除受某管道公司委托，国家质量监督检验检疫总边缘效应，取管道

6、长度方向的计算区域为凹陷部位局中国特种设备检测研究中心于2005年6月对其及其两侧各延长480mm的管段。所属的某原油输送管道因高速公路施工而受机械撞对距焊口分别为2mm、30ram的两处机械损伤击的凹陷部位进行了双非线性有限元应力分析(几最严重的凹陷进行分析，凹陷处管段总长为何非线性、材料非线性)。本次分析以现场实测数据为基础，利用大型通用有限元软件ANSYS，建立收稿日期：2005-10-24；修回日期：2005-11-28被撞凹陷管段三维实体模型，应用弹性及弹塑性有作者简介：李秀峰(1978一)，男，硕士。主要从事埋地压力管道限元法进行了安定性分析和极限分析，获得了被撞

7、检测。维普资讯http://www.cqvip.com第43卷李秀峰等，在役埋地原油管道机械撞击损伤缺陷安全评定·51·144mm，最大凹陷深度为5ram；两处凹陷根据其外275MPa，并作出了相应的材料模型假设。材料应力部形状，一处假设为椭圆和另一处为圆形。利用应变关系曲线如图3所示。ANSYS对凹陷处管段建模。被撞凹陷管道的有限元实体模型如图1所示。O0图3材料应力应变关系曲线2弹性分析2．1弹性计算结果弹性有限元分析解的应力分布如图4所示。图1被撞凹陷管道有限元实体模型圈N0DALSOLUrfON