在役天然气管道缺陷安全评定及有限元分析-论文.pdf

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1、在役天然气管道缺陷安全评定及有限元分析李根，李相蓉(中国石油西南油气田公司输气管理处，成都610031)摘要：综述了断裂力学的发展及国内外含缺陷压力容器的评定方法。根据中国石油西南油气田公司输气管理处天然气管道的实际运营情况．基于“合于使用”的原则．选定GB／T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》作为判据对天然气管道缺陷进行安全评定．并分别采用COD法及ANSYS模拟分析对北内环支线某处缺陷进行安全评定，并对特殊地理位置下的管道进行了有限元分析。关键词：焊管；天然气管道；安全评定：ANSYS：GB／T19624-20

2、04中图分类号：TE973．1文献标志码：A文章编号：1001—3938(2014)08—0016—04DefectsAssessmentforGasPipelineinServiceandFiniteElementAnalysisLIGen，LIXiangrong(GasManagememOfice，PetroChinaSouthwestOil&GasFieldCompany，Chengdu610031，China)Abstract：Thispaperreviewedthedevelopmentoffracturemechani

3、csandtheevaluationmethodsofpressurevesselscontainingdefectsinChinadomesticandtheabroad．AccordingtothegaspipelinesactualrunningconditionsoftheChinaSouthwestOilandGasFieldCompany，andbasedonthefitfopurposeprinciple，itselectedGB／T19624-2004safetyassessmentforthepressureve

4、sselscontainingdefectsasacriterionforthesafetyassessmentofgaspipelinewithdefects．TheCODmethodsandANSYSsimulationanalysismethodswereusedforthesafetyassessmentofoneparticulardefectinthegaspipeline，anddefectsafetyassessmentunderthespecialgeographylocationwereevaluatedusi

5、ngthefiniteelementanalysis．Keywords：weldedpipe；gaspipeline；safetyassessment；ANSYS；GB／T19624-20040前言干，以五大产气区域天然气集输管网为依托，融采、集、净化、输、配气一体的天然气地面集输近年来，管道完整性管理概念已逐步深入人及配套系统。但目前该天然气管网主要存在管网心，并成为国内外各管道公司普遍采用的一种系建设时间跨度大、管网情况复杂、管道安全现状统性安全管理方式l1】。其中，管道缺陷评估技术和参差不齐以及管道沿线地形复杂、人口稠密等特

6、管道剩余寿命预测技术是管道完整性管理的重要点回。因此，正确评价各种缺陷对管道强度、寿命组成部分。目前，中国石油西南油气田公司已逐和安全性的影响，对保障天然气管道的安全运行，步形成了以公司输气管理处环形天然气管网为主避免经济损失和保护生态环境都具有重要意义。李根等：在役天然气管道缺陷安全评定及有限元分析1压力管道缺陷评价技术发展现状1．2国内压力管道评价标准现状虽然我国对缺陷安全评定的研究起步较晚，20世纪20年代，Griffith在研究飞机窗罩但发展较为迅速。1984年颁布了我国第一部以玻璃脆断原因时，提出了能量理论思想，建立CO

7、D理论为基础的《压力容器缺陷评定规范》了脆断理论的基本框架：1948年，Irwin发表了(CVDA一84方法)。1995年我国又制定了以J积一篇名为“FractureDynamic”(断裂动力学1的文章，分为基础的国产钢种的压力容器安全评定规程标志着断裂力学作为一门学科正式诞生，Irwin又SAPV一95。为了进一步提高我国压力容器的管理于1957年提出了应力强度因子(stressintensity水平和技术检测水平，国家质量技术监督局锅炉factor)的概念．并创立了测量材料断裂韧性的试压力容器检测中心决定将SAPV一95修改并

8、升级验技术，这标志着线弹性断裂力学的建立。然而为国家标准，2004年颁布了GB／T19624-2004线弹性断裂力学建立在线弹性力学基础上。只适《在用含缺陷压力容器安全评定》嘲。另一方面，用于脆性材料或塑性较差的材料，为了研究塑性2000年美国石油