高级X100输气管道含双点腐蚀缺陷的剩余强度研究

杨燕华,顾晓婷,张 旭,曹 平,臧雪瑞,李 豪

(1. 长江大学 石油工程学院，武汉 430100； 2. 宁波金发新材料有限公司，宁波 315803)

随着国民经济和能源战略储备的发展，人们对天然气的需求量也不断增加。埋地输气管道容易受到土壤腐蚀而使壁厚减少，从而影响管道的力学性能，且腐蚀缺陷的存在会影响管道的剩余强度，对于非单一腐蚀缺陷管道，腐蚀缺陷甚至会威胁管道的安全运行。国内外学者目前的研究主要针对管道的单点腐蚀缺陷，鲜少有关于高钢级管道双点腐蚀缺陷的研究。虽然X100高钢级管道在我国的应用还不广泛，但以我国输气管道的发展趋势，有必要对X100高钢级管道进行更进一步的研究。

近年来，国内外对X100高强度管道开展了一些研究。臧雪瑞等[1]基于有限元方法研究了单腐蚀缺陷X100管道的剩余强度，并且利用1stOpt拟合软件构建失效压力模型，拟合得到高钢级输气管道失效压力的计算公式。马彬等[2]收集了X100高钢级腐蚀管道的爆破试验数据，并提出适用于高钢级管道的失效判别依据。曹学文等[3-6]对点蚀、椭圆双点蚀进行研究，但其研究都是针对X80钢级以下管道的。本工作通过建立高钢级(X100钢)管道轴向单、双点腐蚀(认为双点腐蚀为对称的)有限元模型，分析研究了轴向单、双点腐蚀缺陷长度，深度，宽度以及双点腐蚀间距，等腐蚀缺陷参数对高钢级管道剩余强度的影响。

1 建立有限元模型

以X100高钢级管道为研究对象，根据管道上单、双点腐蚀缺陷的尺寸和间距，建立三维非线性模型。……