基于Oyane韧性断裂准则的凹陷管道损伤程度研究

摘要

管道凹陷的深度对于X60管线钢安全性有不同程度的影响,采用Oyane韧性断裂准则与数值模拟相结合的方法对凹陷管道损伤程度进行研究。通过有限元软件建立了三维球形凹陷缺陷管道模型并求解模型,探讨了管道内压以及压头尺寸对凹陷深度与油气管道损伤程度之间关系的影响规律。研究结果表明:管道凹陷深度在一定的范围内,内压对管道抵抗韧性破裂是有利的。当凹陷深度超过100 mm时,内压会使管道损伤程度明显增大。在壁厚与管径比值、管道内压不变的情况下,压头尺寸越小损伤程度随凹陷深度增加越严重。而在一定条件下,当管道凹陷深度超过标准规定的7%管径时,管道损伤程度仍然满足积分值I<1。基于凹陷深度评价标准存在局限性,所以Oyane韧性断裂准则可应用于工程上管道凹陷的评价。