基于有限元分析的海底管道剩余强度预测方法研究

论文摘要

随着我国海洋油气资源开发力度的加大,海底管道建设的步伐也在不断加快。由于海底油气管道所处的工作环境恶劣,导致管道发生损伤的几率较大。管道受损伤后承载能力将下降,若不及时地进行维修,将会引起油气泄漏、油气输送中断等严重事故,不仅造成经济上的巨大损失,还会造成环境污染等问题。但是若管道损耗评价过于保守,就会造成管道使用不充分,维修更换周期变短产生巨大浪费。因此,需要准确地评估管道受损后的剩余强度,给管道的维护工作提供正确可靠的决策。本文开展复杂载荷下海底管道剩余强度分析方法的相关研究。主要完成了如下工作:1.研究现有管道失效评价准则并对比分析了各自的适用范围和优缺点。2.利用有限元方法研究单点缺陷长度、宽度、深度等几何参量与受损管道极限承载力之间的关系,分析了多个相邻缺陷轴向间距和周向间距等参数与受损管道极限承载力之间的关系。3.根据缺陷几何参数与管道剩余强度之间的关系,构建可以用于定量化描述管道极限承载力的参数化模型,通过实验验证了该模型的准确性和可靠性,利用该模型可以根据检测得到的缺陷尺寸实现对海底受损管道剩余强度的预测。4.提出了一种受损海底管道在压力和弯矩载荷共同作用下其极限承载力的计算模型,经过实验数据对比,该计算模型计算得到的结果具有较高的准确性和可靠性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴龙飞

导师: 鲁聪达

关键词: 有限元,复杂载荷,极限承载力,剩余强度

来源: 浙江工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 数学,石油天然气工业,工业通用技术及设备

单位: 浙江工业大学

分类号: TE973.92;TB115

DOI: 10.27463/d.cnki.gzgyu.2019.000988

总页数: 60

文件大小: 1465K

下载量: 90

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