内压作用下含双外凹坑缺陷压力管道的评定方法研究

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1、内压作用下含双外凹坑缺陷压力管道的评定方法研究金仁良。周昌玉，王波，彭剑(南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京211816)摘要：通过有限元软件ABAQUS计算了内压作用下含双外凹坑压力管道的极限载荷，讨论了在不同深度作用下，两个凹坑沿轴向和环向排列时的极限载荷变化，并认为凹坑的深度为影响极限载荷的主要因素，凹坑沿轴向、环向排列为次要因素。最后对所计算模型，分别应用BS7910-2005，ASMEB31c_2o09，API579—1ASMEFFS一1—2007与GB／T19624-2004等标准对多凹坑处理方法进行分析。关键

2、词：双凹坑；压力管道；极限载荷；有限元中图分类号：TH140．7；TE973．6文献标识码：A文章编号：1001—4837(2012)01—0052—06doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2012．01．010ResearchonAssessmentMethodforPipewithDoubleExternalPitDefectsunderInternalPressureJINRen—liang，ZHOUChang—yu，WANGBo，PENGJian(CollegeofMechanicalandPowe

3、rEngineering，Na．jingUniversityofTechnology，Nanjing211816，China)Abstract：Thelimitloadofpipeswithdoubleexternalpitsunderinternalpressurebythefiniteelementa—nalysiscodesABAQUSwasobtained．Thechangeofthelimitloadofdoublepitsatdifferentrelativedepthwasdiscussedwhenpitsloca

4、tingalongaxialandcircumferentialarrangementrespectively．There’sultsshowthatdepthofthepitsistheprimaryfactoraffectingthelimitload，arrangementofpitslocationsisthesecondaryfactor．Finally，allthecomputationalmodelswereanalyzedandassessedwiththepro-cessingmethodofmultiplep

5、itdefectsinBS7910-2005，ASMEB31G—2009，API579—2007andGB／T19624—_2004．Keywords：doublepits；pressurepipe；limitload；finiteelement坑缺陷。目前，国内外对单凹坑压力管道的完整0引言性评定开展了广泛研究。关于多凹坑压力管道的评定方法，彭剑等研究了多局部减薄缺陷凹坑主要是由冲蚀、腐蚀以及机械损伤等原压力管道安全评定方法，并和API579和GB／T因造成，压力管道使用过程中时常会出现多个凹19624中结果进行了比较；赵新伟

6、等研究了采基金项目：江苏省自然科学基金项目(BK2008373)52第29卷第1期压力容器总第230期用有限元数值计算方法分析了腐蚀坑交互作用对由于凹坑处应力集中系数较大，故对凹坑处网格管道剩余强度的影响；顾孜昌l在弹性准则范围划分适当加密，网格划分如图2所示。内采用有限元分析了双腐蚀缺陷海底管道的应力强度。Chouchaoui·等通过爆破试验和大位移弹塑性有限元计算，得出环向分布的局部腐蚀减薄在内压作用下，相互间影响很小，受到弯曲作用时，腐蚀区局部减薄间相互作用才变得比较明显。国内外已有多部含体积缺陷管道的安全评定规(a)轴向

7、{{}列(b)环向jj}列范，如BS7910-2005，ASMEB31G-2009¨，API579—1ASMEFFS一1_2007《适合服役标图1含双外凹坑缺陷管道结构示意准》和GB／T19624--2004{在用含缺陷压力容l，器安全评定》。文中在前人工作的基础上，应用弹塑性有限元方法模拟获得在内压作用下含双外凹坑缺陷管道的极限载荷，并得出在不同深度作用下，双凹坑沿轴向和环向排列时，极限载荷随着双凹坑间距离的变化规律。比较了国内外标准对多凹坑处理时需满足的条件，以及在多凹坑处理方法上的不同。1有限元计算模型(a)轴向排列利用A

8、BAQUS有限元软件建立了含双外凹坑缺陷的铁素体耐热钢P91管道，材料弹塑性本构方程为：s(or)+(or)=o'／E+(tr／K)(E，K和n为材料常数，由拉伸试验数据回归获得)。管道外半径R。=161．95mm，内半径=133．35mm，厚度t=28．6mm