基于有限元法的管道裂纹应力分析及失效评定

摘要：

针对裂纹处的应力集中和分布不均匀等原因造成天然气泄露的问题,采用有限元模拟方法,通过空间模型的建立,研究裂纹尖端的应力大小和分布,得到管道的应力强度因子,并与理论值进行比较验证;综合考虑各种因素对裂纹管道应力强度因子的影响,采用CEGB R6方法评估裂纹管道的安全性.研究结果表明:管道在内压作用下,管道裂纹尖端处出现较大的应力集中现象,管道的最大等效应力出现在管道裂纹前缘,最小等效应力出现在管道裂纹的中间;随着管道直径和裂纹半长的增大,等效应力随之增大;随着管道壁厚的增大,等效应力逐渐减小;应力强度因子随着管道壁厚的增加而减小,随着裂纹半长和管道直径的增大而增大;裂缝管道脱离安全区的内压随壁厚的增大而增大,随管径、裂纹半长的增加而减小.

关键词：管道、裂纹、泄漏、有限元、极限内压、应力强度因子

所属期刊栏目：35

分类号：TE832(石油、天然气储存与运输)

资助基金：中国石油科技创新基金项目;中国石油和化学工业联合会科技指导计划项目

在线出版日期：2021-01-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：48-53