腐蚀坑形貌对油气管道失效压力的影响-论文.pdf

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1、第18卷第l-2期船舶力学Vo1．18No．1-22014年2月JournalofShipMechanicsFeb．2014文章编号：1007—7294(2014)01—0124—08腐蚀坑形貌对油气管道失效压力的影响崔铭伟，曹学文，封子艳2(1中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580；2延长石油集团研究院，西安710075)摘要：ASMEB31G规范把复杂的腐蚀坑剖面曲线简化成矩形或抛物线投影，是造成ASMEB31G规范预测结果出现保守和不稳定性的重要原因。文章采用非线性有限元方法，综合分析了腐蚀坑剖面面积和腐蚀坑

2、形状系数对腐蚀管道失效压力的影响，提出一种新的以腐蚀坑剖面面积和腐蚀坑形状系数描述腐蚀坑形貌的B31G修正公式，实际算例表明新提出的B31G修正公式的预测结果保守性低，预测误差稳定。关键词：油气管道；腐蚀坑形貌；腐蚀坑剖面面积；腐蚀坑形状系数；有限元法中图分类号：TE88文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—7294．2014．h1．016CorrosionpitmorpDhoOloOg~y0ntmhei‘m．pact0fI0l●■land’gasp·ipe’li·net⋯ailurePreSSUreCUIMin

3、g-wei，CAOXue一们en，FENGZi—yahf1CollegeofStorage＆TransportationandArchitecturalEngineeringinChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China；2ResearchInstituteofYanchangPetroleum(group)，Xi’an710075，China)Abstract：Thefailurepressureofoilandgaspipelinewithdifferentmorphologyofc

4、orrosionpitswasanal—ysedbyusingthenonlinearfiniteelementmethod．Theimpactofthecross—sectionareaofcorrosionpitonpipelinefailurepressurewiththeaxialandcircumferentialcorrosionwasresearched．Theanalysisshowedthatthecross-sectionareaofcorrosionpitsseriouslyinfluencedthefailure

5、pressureofpipelinewithaxialcorrosion，however，whichwasnotenoughtofullydescribetheeffectsofthemorphologyofcorosionpitsonpipelinefailurepressure．TheresearchconsideredtheeffectsofthemorphologyofcorosionpitsbyUS—ingthecross-sectionareaofcorosionpitandformfactorofcorosionpitto

6、descripeonpipelinefailurepressure，andproposedanewB31Gcorrectionformula．Theresultsshowthatforecasterorandthefluctu—ationrangeoftheerorarelittleusingtheformula．Keywords：oilandgaspipelines；corrosionpitmorphology；corrosionpitCROSS—sectionarea；corosionpitformfactor；finiteelem

7、entmethod1引言腐蚀在管道中大量存在，这些腐蚀的存在及进一步增长会危及管道的安全运行。在对腐蚀管道的研究过程中发现，通常整个腐蚀表面是凹凸不平的，沿着轴向截取一腐蚀坑剖面线，可以发现该剖面曲线是十分弯折的，并且在大的弯折中嵌套着小的弯折，剖面曲线十分复杂，如图1所示。而现有的腐收稿日期：2013—10—09基金项目：国家自然科学基金项目(No．51006123)作者简介：崔铭伟(1983-)，男，中国石油大学博士研究生，E-mail：cuimingweil@163．com；曹学文(1966一)，男，教授，博士生导师。第1-2期崔

8、铭伟等：腐蚀坑形貌对油气管道失效压力的影响125蚀管道评价规范均通过腐蚀坑剖面面积或腐蚀坑深度与管道壁厚的比值来描述腐蚀坑剖面曲线的形貌，且描述都非常简单。从20世纪90年代中期开始，随着计算机技术的发展和