含缺陷油气管道大变形条件下安全评定系统研究

李军涛

摘要：在油气管道生产管理中，地质灾害下管道的安全评定技术研究是一个重要问题。本文在系统分析地质灾害引起的管道大变形下的应力状态以及综合考虑管道表面体型缺陷等影响因素的基础上，利用ANSYS有限元分析软件的二次开

关键词：地质灾害;油气管道;安全评定

我国油气长输管线穿越地域类型复杂，往往遭遇各种潜在的地质灾害和洪水灾害。地质灾害包括活动断裂带、滑坡、滑塌、崩塌、泥石流、湿陷性黄土、冲沟等。例如：兰成渝管道所经过的大部分地区处于我国西南地区，地形复杂，河流众多，而且雨季较长，经常会出现埋地管道在洪水冲刷下形成局部悬空，野外管道在洪水的冲刷下产生横向漂移等自然灾害现象。这两种自然灾害均会造成管道发生较大的变形和位移，管壁处产生较大的轴向应力，结合内压的作用下，会对管道的安全生产带来严重的危害，尤其是对于有局部缺陷的管道影响更大，另外，过量的塑性变形还会导致管道发生塑性断裂失效。因此，对大变形管道的安全评定技术进行研究，就成为油气管道生产管理的一个重要课题。

1软件的实现方法和管道力学模型

1.1实现方法

1.2管道力学模型的建立

2管道安全评定

长输管道由于地质运动，，洪水冲刷等外力作用可能会发生弯曲变形。过量的弯曲变形不仅可能导致管壁断裂，而且会引起管道发生塑性变形从而使管体材料硬化，进而导致管体对裂纹的止裂能力下降;也有可能会在管壁的内压应力局部作用区域导致管体发生屈服失效也有可能会在管壁的内压应力局部作用区域导致管体发生屈服失效。因此，，从管道安全運行的角度出发，必须对发生了弯曲大变形的管道进行安全评定。本文对大变形管道的安全评定方法有两种，分别是最大应力法安全评定和GB/T19624-2004国家标准安全评定。

标准安全评定。

2.1最大应力法进行评定

2.2国家标准安全评定

系统对含缺陷管道的安全评定可采用GB/T19624-2004进行评定。GB/ T19624-2004作为我国最新的在用含缺陷压力容器安全评定标准，充分考虑了管道材料性能、缺陷尺寸、工况载荷等评定参量的影响，为工程应用提供了一个适用的评定方法。具体方法如下：

3软件的主要界面及分析实例

3.1分析参数输入界面

用户界面模块主要完成系统和用户的交互。用户界面模块包括计算参数输入和程序调用两部分。计算参数输入部分的主要功能是负责输入诸如管道性能参数、载荷、缺陷尺寸等。

3.2分析实例

3.2.1实例1

某管道悬空且管体有腐蚀缺陷，管线钢类型52，m，m，土壤类型为软塑粉质粘土，土壤类型为软塑粉质粘土，#，#，90#，MPa，MPa，9MPa，管线钢弹氏模量，MPa（模型几何参数略）;在参数输入界面中输入管道的各基本参数，进行有限元分析，并综合应用最大应力和国家标准安全评定方法对悬空管道进行安全评定。建立起悬空管道的等效应力云图，可以生成悬空管道最大应力法和国家标准安全评定结果。从仿真结果中可以看出，悬空管道最大应力约为385.2MPa，

4结论

综上所述，工程人员在事故现场通过对油气管道安全评定系统输入一些简单的管道基本参数，就能够准确的对管道进行安全评定，，获取抢修建议。该系统能够对管道悬空、漂移情况进行安全评定，从而提高了对常用地质灾害下管道安全评定的效率，实现了管道有限元分析的参数化建模和有限元分析的信息化。

参考文献：

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[2]沙胜义，付春艳，燕冰川，赵帅，时雷，刘陇.基于无损检测的输油管道环焊缝缺陷安全评估[J].管道技术与设备，2017（01）：26-29.