海底兩相流管道剩余壽命研究.pdf

1、在海洋油氣的開發(fā)過程中,采用兩相混輸管道技術(shù)具有很大的經(jīng)濟潛力。但同單相輸送管道相比,兩相混輸管道內(nèi)腐蝕情況嚴重,隨著服役時間的增加,腐蝕加劇最終導(dǎo)致管道破裂和泄露。因此,有必要對海底兩相流腐蝕管道進行剩余強度的評價和剩余壽命的預(yù)測。
　　 本論文在廣泛收集國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上,首先對海底兩相流管道的腐蝕特點、腐蝕機理和腐蝕影響因素進行了全面的分析。采用內(nèi)檢測數(shù)據(jù)擬合缺陷處的壁厚發(fā)展趨勢,建立了三種基于內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的腐蝕缺陷發(fā)展模型

2、以及相應(yīng)的腐蝕速率模型。
　　 采用ANSYS有限元軟件,對不同類型的缺陷分別建立了相應(yīng)的有限元模型,采用非線性分析方法和塑性失效的準則,對管道失效壓力進行預(yù)測,得到了缺陷處的應(yīng)力隨內(nèi)壓的變化關(guān)系和缺陷幾何尺寸對管道失效壓力的影響。通過有限元軟件模擬含不同類型缺陷管道的失效過程,對其失效模式進行了總結(jié)。
　　 采用確定性評價的方法,將缺陷極限尺寸模型和腐蝕速率模型結(jié)合起來,建立了基于壁厚的剩余壽命預(yù)測模型,通過現(xiàn)有的剩余

3、強度標準和有限元方法預(yù)測管道的剩余壽命。對有限元計算結(jié)果進行處理,擬合出一個最小剩余壁厚的公式,擬合公式具有較高的精度,給工作人員提供了一定的方便。
　　 基于可靠性理論,建立了海底兩相管道的可靠性剩余壽命模型。對不同的失效準則建立管道的失效模型對失效概率的影響進行了探討,并分析了缺陷初始深度、初始長度、工作壓力、/壁厚以及管材強度的均值和變異系數(shù)對管道可靠性剩余壽命的影響規(guī)律。基于可靠性剩余壽命預(yù)測模型,提出一種全管線的安全評