雙劃痕埋地輸油管道有限元分析

姜秀秀，吳明，孫東旭

雙劃痕埋地輸油管道有限元分析

姜秀秀，吳明，孫東旭

（遼寧石油化工大學 石油天然氣工程學院， 遼寧 撫順 113001）

定量評估管道缺陷的嚴重程度，對避免油氣管道事故的發(fā)生以及節(jié)約維修費用具有十分重要的意義。以有限元理論為基礎，建立了雙劃痕埋地輸油管道有限元三維模型，分析了雙劃痕管道應力分布情況，分別討論了劃痕軸向距離、深度以及相對角度的變化對管道應力的影響及其變化規(guī)律。研究結(jié)果表明：劃痕深度和劃痕相對角度是影響管道應力的重要因素，劃痕軸向距離在一定范圍內(nèi)對管道應力產(chǎn)生影響，當超過這一值后對管道應力幾乎不產(chǎn)生影響。

油氣管道；有限元；雙劃痕缺陷；應力分布

管道作為石油、天然氣的重要運輸方式，在我國經(jīng)濟建設中起著至關重要的作用。截止2015年，我國已建成陸上油氣管道總長度約12萬km，其中，原油管道長度約2.3萬km，成品油管道長度約2.1萬km，天然氣管道長度約7.6萬km，預計2020年我國將建成20~25萬km的油氣管網(wǎng)[1,2]。日益增多的新建管道和老齡化管道使得我國管道運輸安全面臨著嚴峻挑戰(zhàn)，導致了很多油氣泄漏、火災、爆炸等惡性事故，嚴重危害了人身、財產(chǎn)安全以及自然環(huán)境。劃痕是管道缺陷的一種常見形式，因此，針對雙劃痕埋地輸油管道進行有限元分析，能有效的減少埋地輸油管道事故的發(fā)生，對經(jīng)濟發(fā)展、社會和諧穩(wěn)定具有重要的意義。

對雙劃痕輸油管道的力學行為展開分析，能夠判斷可能存在的管道失效行為，避免事故的發(fā)生，同時也能夠有效避免盲目更換和維修，具有十分重要的經(jīng)濟意義。……