管道凹陷有限元模拟与安全评价

作者：郭廷顺; 裴召华; 黄小光^*

来源：西安石油大学学报(自然科学版), 2022, 37(05): 99-122.

• 管道凹陷
• 应变
• 基于应变设计
• 安全评价

由于外部接触、碰撞和地层变形，管道在施工及运营期间难免出现凹陷，而评估管道是否安全或确定相应的维修方案需要依托合理有效的凹陷评价方法。本文根据现有管道凹陷评价方法，结合管道凹陷有限元接触分析，评估了管道凹陷应变计算公式的合理性。同时，通过凹陷分析研究了X65、X80管道凹陷处等效应力、应变随凹陷深度的变化规律，对比了现行的基于应力、应变以及凹陷深度的管道凹陷安全评价方法的适用性。分析发现，对于X65以上钢级管道，极限凹陷深度接近6%外径，基于应力的凹陷评价方法偏于保守，而基于6%外径的临界凹陷深度方法偏于危险，建议采用基于应变(临界应变6%)的设计方法。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 建筑工程学院