長(zhǎng)輸天然氣埋地管道缺陷與安全性分析.pdf

1、隨著石油天然氣能源工業(yè)的迅速發(fā)展，輸油氣管道不斷向大口徑，超薄壁，高壓力方向發(fā)展，管道缺陷的產(chǎn)生也日益凸顯，安全問(wèn)題已經(jīng)成為油氣管道運(yùn)行的隱患。研究管道缺陷與安全性問(wèn)題對(duì)于管道的安全運(yùn)行有著重要的意義。
　　本文以西氣東輸一線新疆某段埋地天然氣缺陷管道為研究對(duì)象，主要研究管道裂紋缺陷產(chǎn)生的原因以及影響在役天然氣埋地管道裂紋擴(kuò)展的因素，并對(duì)裂紋缺陷尋求合適的安全性評(píng)定方法。本文分析了埋地天然氣管道裂紋缺陷產(chǎn)生的原因，由于缺陷基本都在

2、焊接區(qū)，所以缺陷產(chǎn)生的原因主要由于焊接過(guò)程產(chǎn)生的微裂紋。重點(diǎn)研究疲勞裂紋的擴(kuò)展機(jī)理，并對(duì)影響疲勞裂紋擴(kuò)展的因素進(jìn)行了分析，由于管道是在地下運(yùn)行，所以影響管道疲勞裂紋擴(kuò)展的因素主要是管道內(nèi)壓波動(dòng)，地層的移動(dòng)以及地震等的影響。同時(shí)也分析了埋地天然氣管道在土壤及地震作用下的受力情況，并用有限元軟件模擬了三種地震烈度下的管道截面位移變化情況，分析了不同烈度下的地震波對(duì)管道的影響，為地震載荷對(duì)管道疲勞裂紋擴(kuò)展的影響提供了依據(jù)；用有限元軟件對(duì)埋地管

3、道裂紋進(jìn)行了應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算及裂紋尖端力學(xué)分析，并利用有限元軟件和裂紋分析軟件結(jié)合模擬了管道埋藏裂紋擴(kuò)展過(guò)程，分析了裂紋的擴(kuò)展規(guī)律。對(duì)管道裂紋缺陷尋求合適的安全評(píng)定方法，用于對(duì)管道進(jìn)行合理的安全評(píng)定；分析了疲勞裂紋壽命預(yù)測(cè)的三種方法：基于Paris公式的裂紋管道剩余壽命預(yù)測(cè)，基于Manson-Coffin公式的低周疲勞壽命預(yù)測(cè)以及基于損傷力學(xué)模型低周疲勞壽命預(yù)測(cè)。管道裂紋的疲勞擴(kuò)展主要是低周疲勞擴(kuò)展，因此本文的疲勞壽命預(yù)測(cè)選用基于Man