温度压力影响下在役海底管道强度分析

梁 鹏，庞洪林，唐宁依，刘爱明，郝 铭

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300459)

海底管道是海上油气田开发的重要组成系统，依托已建海底管道进行油气水输送是油气田开发的重要方式。随着管道运行时间的增加，其面临的风险也越来越大，为了保证管道的安全运营，需对海管的各种极限状态进行强度校核[1-8]，如何最大限度地利用其剩余能力是目前存在的问题[9]。影响海底管道强度的主要因素有腐蚀缺陷、剩余寿命、设计温度和设计压力等[10]。使用精确的内检测技术可以很好地预判管道内部的腐蚀缺陷，对没有进行内检测的管道，应按照原设计的腐蚀裕量进行计算；对于依托海管剩余寿命小于新建油田设计寿命的情况[11]，需保证新油田接入后满足强度要求；对于超温或者超压运行的海管需重新进行强度校核以确保其可依托[12]。

近年来，国内外学者针对温度、压力等因素对海底管道的影响进行了系列研究。Taylor和Tran[13]对高温条件下海底管道的隆起屈曲进行了理论和实验研究，并对不同缺陷条件下的理论公式进行验证。Croll[14]采用简化模型研究了隆起热屈曲并给出了临界荷载的计算公式。国内刘润等[15]基于编制的软件分析了温差、地基土特性等对埋地管道变形的影响，并探讨了设置膨胀弯的必要性。陈鸿图[16]对埋地热油管道热应力计算及防护技术进行了研究。赵旭[17]针对深海双层输油管道分别在正常、含内管泄漏及地震作用情况进行热-结构耦合分析研究，对比分析了不同泄露口、温度、压力因素对海底管道的影响。……