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滑坡对含腐蚀缺陷输气管道应力的影响
          
Effect of Landslide on Stress of Defective Gas Pipeline

摘    要
以X80管线钢为研究对象,通过ABAQUS有限元分析软件建立了横向滑坡作用下的含腐蚀缺陷输气管道模型,研究了滑坡位移,管道内压,腐蚀缺陷的轴向位置、环向位置和缺陷深度等5个工程要素对X80管道应力的影响,并对管道进行了安全评价。结果表明:随着滑坡位移、管道内压和缺陷深度的增加,管道最大等效应力增大;缺陷轴向位置距离管道中心越远,最大等效应力越小,滑坡位移对管道等效应力的影响越大;当腐蚀缺陷处于不同的环向位置时,管道的最大等效应力也不同;当缺陷深度超过一定范围后,随管道内压的增大,缺陷深度对管道最大等效应力的影响超过内压的影响。仅采用基于应力的失效准则对滑坡区域内含缺陷管道进行失效压力评价不能完全确定管道是否安全,建议对管道缺陷处除采用基于应力的失效准则外,还应采用基于应变的失效准则进行二次评价。
标    签 横向滑坡   腐蚀缺陷   输气管道   应力   有限元法   lateral landslide   corrosion defect   gas pipeline   stress   finite element method  
 
Abstract
X80 pipeline steel was taken as a research object, and the gas pipeline model with corrosion defects under the action of lateral landslide was established by ABAQUS finite element analysis software. The effects of the five engineering factors including landslide displacement, pipeline internal pressure, axial defect position, circumferential defect position and defect depth on the stress of X80 pipeline steel were studied. And safety assessment of the pipeline was conducted. The results show that with the increase of landslide displacement, pipeline internal pressure and defect depth, the maximum equivalent stress of pipeline increased. The farther the defect from the center of the pipeline was, the smaller the maximum equivalent stress was, and the greater the effect of landslide displacement on the maximum equivalent stress was. When defects were in different circumferential directions, the maximum equivalent stress of pipeline was also different. When the defect depth exceeded a certain range, with the increase of internal pressure, the effect of defect depth exceeded that of internal pipeline pressure on maximum equivalent stress of pipeline. Failure pressure evaluation of pipeline with defects in landslide area using stress-based failure criteria cannot completely determine whether the pipeline is safe or not. It is suggested to use stress-based failure criteria for pipeline defects, and use strain-based failure criteria for secondary evaluation.

中图分类号 TE988.2   DOI 10.11973/fsyfh-202203009

 
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所属栏目 数值模拟

基金项目 中国石油科技创新基金项目(2017D-5007-0606)

收稿日期 2020/7/8

修改稿日期

网络出版日期

作者单位点击查看


引用该论文: ZHANG Yaoyao,GU Xiaoting,WANG Jian,CAO Ping,HUANG Chunfeng. Effect of Landslide on Stress of Defective Gas Pipeline[J]. Corrosion & Protection, 2022, 43(3): 52


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参考文献
【1】郭守德,王强,林影,等. 中缅油气管道沿线地质灾害分析与防治[J]. 油气储运,2019,38(9):1059-1064,1071.
 
【2】王珀,姜垣良,刘英吉. 中缅油气管道(缅甸段)地质灾害防治工程管理与实践[J]. 中国石油和化工标准与质量,2021,41(1):92-94.
 
【3】何文刚,李华章,贾亮亮,等. 中缅天然气管线沿线滑坡变形监测与机理分析——以黔西南州沙子镇滑坡为例[J]. 人民长江,2020,51(5):138-143.
 
【4】SHIN S,LEE G,AHMED U,et al. Risk-based underground pipeline safety management considering corrosion effect[J]. Journal of Hazardous Materials,2018,342:279-289.
 
【5】TOTLANI M K,ATHAVALE S N. Electroless nickel for corrosion control in chemical,oil and gas industries[J]. Corrosion Reviews,2000,18(2/3):155-180.
 
【6】秦朝葵,李军,严铭卿,等. 腐蚀作用下城市埋地燃气管道的失效概率分析[J]. 天然气工业,2015,35(5):85-89.
 
【7】崔凯燕,闫茂成,王晓霖,等. 某输气管道的腐蚀缺陷评价与维修决策[J]. 腐蚀与防护,2019,40(9):682-686,691.
 
【8】杨燕华,顾晓婷,张旭,等. 高级X100输气管道含双点腐蚀缺陷的剩余强度研究[J]. 腐蚀与防护,2021,42(4):48-53.
 
【9】陈平伟,王峰会,王绍明. 含腐蚀缺陷X70钢剩余强度分析[J]. 腐蚀与防护,2011,32(2):150-152.
 
【10】NG C F.Simplified design methods for pipelines subject to transverse and longitudinal soil movements:discussion[J]. Canadian Geotechnical Journal,1995,32(6):1094-1095.
 
【11】O'ROURKE M J,LIU X J,FLORES-BERRONES R. Steel pipe wrinkling due to longitudinal permanent ground deformation[J]. Journal of Transportation Engineering,1995,121(5):443-451.
 
【12】HAN B,WANG Z Y,ZHAO H L,et al. Strain-based design for buried pipelines subjected to landslides[J]. Petroleum Science,2012,9(2):236-241.
 
【13】YUAN F,WANG L Z,GUO Z,et al. A refined analytical model for landslide or debris flow impact on pipelines-Part II:embedded pipelines[J]. Applied Ocean Research,2012,35:105-114.
 
【14】ZHANG L S,XIE Y,YAN X Z,et al. An elastoplastic semi-analytical method to analyze the plastic mechanical behavior of buried pipelines under landslides considering operating loads[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering,2016,28:121-131.
 
【15】臧雪瑞,顾晓婷,王秋妍,等. 深层圆弧滑坡作用下埋地管道有限元模型研究[J]. 能源化工,2020,41(1):65-70.
 
【16】曹平,顾晓婷,臧雪瑞,等. 冻土区横向滑坡对埋地管道应变的影响研究[J]. 石油机械,2020,48(2):141-146.
 
【17】AHAMMED M,MELCHERS R E. Reliability estimation of pressurised pipelines subject to localised corrosion defects[J]. International Journal of Pressure Vessels and Piping,1996,69(3):267-272.
 
【18】CHEN Y F,ZHANG H,ZHANG J,et al. Failure assessment of X80 pipeline with interacting corrosion defects[J]. Engineering Failure Analysis,2015,47:67-76.
 
【19】崔铭伟,曹学文. 腐蚀缺陷对中高强度油气管道失效压力的影响[J]. 石油学报,2012,33(6):1086-1092.
 
【20】帅健,张春娥,陈福来. 非线性有限元法用于腐蚀管道失效压力预测[J]. 石油学报,2008,29(6):933-937.
 
【21】臧雪瑞,顾晓婷,王秋妍. 含腐蚀缺陷X100输气管道的剩余强度研究[J]. 材料保护,2019,52(9):125-131.
 
【22】李非飞,黄坤,吴佳丽,等. X80管道单腐蚀缺陷失效研究[J]. 应用力学学报,2020,37(1):330-337,491.
 
【23】陈飞. X80管道双腐蚀缺陷间相互作用规律研究[J]. 应用力学学报,2020,37(2):723-729,938.
 
【24】徐鹏飞. 含体积型缺陷输气管道在滑坡作用下剩余强度评价技术研究[D]. 成都:西南石油大学,2018.
 
【25】杨惠元. 天然气管道与滑坡相互作用及安全评估模型研究[D]. 成都:成都理工大学,2020.
 
【26】COCCHETTI G,PRISCO C,GALLI A. Soil-pipeline interaction along unstable slopes:a coupled three-dimensional approach.Part 2:numerical analyses[J]. Canadian Geotechnical Journal,2009,46:1305-1321.
 
【27】黄龙,盛煜,胡晓莹,等. 冻土区管土相互作用研究综述[J]. 冰川冻土,2017,39(1):112-122.
 
【28】ZHANG J M,QU G Z,JIN H J. Estimates on thermal effects of the China-Russia crude oil pipeline in permafrost regions[J]. Cold Regions Science and Technology,2010,64(3):243-247.
 
【29】焦中良,谷海威,郭杰,等. 滑坡条件下埋地管道的应力分析[J]. 煤气与热力,2014,34(12):11-16.
 
【30】缪文振. 含腐蚀缺陷高强度管线钢在活动断层中的反应分析[D]. 荆州:长江大学,2019.
 
【31】王战辉,马向荣,高勇,等. 不同钢级油气管道剩余强度评价方法对比[J]. 材料保护,2020,53(1):67-74.
 
【32】郑伟,张宏,刘啸奔,等. 基于应变设计方法在新粤浙断层区管道上的应用[J]. 焊管,2015,38(4):38-42.
 
【33】油气输送管道线路工程抗震技术规范:GB/T 50470-2017[S]. 北京:中国计划出版社,2017.
 
【34】王国丽,韩景宽,赵忠德,等. 基于应变设计方法在管道工程建设中的应用研究[J]. 石油规划设计,2011,22(5):1-6,52.
 
【35】朱亚明. 含缺陷悬空压力管道的静力学分析研究[D]. 成都:西南石油大学,2014.
 
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