含凹痕缺陷海底管道剩余強度評估推薦方法

李麗瑋，劉國恒，劉曉霞

（中海油研究總院有限責任公司， 北京 100028）

海底油氣管道是海洋油氣運輸的主要方式之一，為海洋油氣田的生命線。隨著我國海洋油氣開發工程高速發展，海底油氣管道在役、在建的規模進一步擴大[1]。據不完全統計，目前我國海底管道累計長度已超過了5000km。由于海洋環境的惡劣以及其他不穩定因素，海底管道經常會發生多種故障。根據國內管道失效狀況的調研統計，機械損傷往往是導致油氣管道故障的主要因素。管道投產運行中，有可能遭遇船舶錨擊、漁船拖網、平臺落物、船舶誤操作碰撞以及挖沙等作業造成損傷[2]。機械損傷作業造成管道典型的故障形式有裂紋、凹痕以及劃痕。這些缺陷的存在降低了海底管道的強度，對管道的安全運行產生隱患。本文通過對國際規范的對比分析，推薦運行海底管道局部凹痕缺陷剩余強度評估推薦方法。

1 凹痕缺陷海底管道剩余強度評估規范對比研究

國外早在20世紀80年代就已開始對管道機械損傷進行研究，先后提出了疲勞壽命模型，進行了一系列含有凹痕的管道全尺寸試驗，用以研究凹痕對管道運行壽命的影響，并得知在循環壓力的作用下，凹痕受壓力，凹痕永久復原的程度也不相同[3]。研究表明管道的凹痕是管道圓形截面永久性的塑性變形。可分為五類：(1)平滑型凹痕：管道曲率發生平滑改變；(2)扭結型凹痕：管道曲率發生突變，突變處曲率半徑小于五倍管道壁厚；……