海洋管道凹陷結(jié)構(gòu)行為與應(yīng)力集中分析.pdf

1、海洋管道是海洋油氣的重要輸送通道，也是薄弱易損部件之一。隨著使用年限的逐年增長(zhǎng)，管道缺陷也隨之增多，油氣管道進(jìn)入一個(gè)事故多發(fā)階段。海洋環(huán)境復(fù)雜，一旦發(fā)生泄漏事故，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、生態(tài)破壞，甚至導(dǎo)致人員傷亡;海洋生態(tài)環(huán)境破壞之后在今后幾年甚至幾十年都難以恢復(fù)。因此海洋管道的安全性受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。
　　引起海洋油氣管道失效的因素可以大致歸結(jié)為:腐蝕破壞、機(jī)械損傷及疲勞破壞。在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中存在大量第三方活動(dòng)對(duì)海洋管道造成的機(jī)

2、械損傷，如海底管道可能受到墜落物體的撞擊，船只拖網(wǎng)、拋錨的拖拽;而立管可能受到浮式設(shè)備等的撞擊，隨著深水浮式生產(chǎn)系統(tǒng)(FPS)的使用，生產(chǎn)立管之間的碰撞也引起了研究者的廣泛關(guān)注。機(jī)械損傷主要造成管道產(chǎn)生凹陷缺陷，對(duì)海洋管道進(jìn)行凹陷結(jié)構(gòu)行為與應(yīng)力集中分析有助于管道碰撞性設(shè)計(jì)和凹陷缺陷的安全評(píng)估。
　　首先介紹了管道凹陷缺陷的概念、分類(lèi)以及研究方向，給出一個(gè)清晰的對(duì)管道凹陷缺陷的認(rèn)識(shí);對(duì)API推薦評(píng)估公式進(jìn)行介紹;由于在凹陷結(jié)構(gòu)行為分

3、析中涉及到材料非線性、幾何非線性和接觸非線性，必須采用非線性有限元方法進(jìn)行建模分析。
　　通過(guò)ABAQUS軟件建模研究分析了直徑244.5mm油氣薄壁圓管在簡(jiǎn)支條件下受圓柱形剛性壓頭橫向載荷擠壓的結(jié)構(gòu)行為，并與Ellinas碰撞評(píng)估公式進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明隨圓管的長(zhǎng)徑比L/D增加，整體彎曲與局部凹陷的耦合作用明顯，承載能力顯著減小;隨圓管的徑厚比D/t增加，管道的局部承載能力下降;探討了內(nèi)壓對(duì)管道承載能力的影響。
　　最后在結(jié)