海底管道的動(dòng)力分析與損傷檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、本文采用理論分析和數(shù)值模擬方法，對(duì)海底管線進(jìn)行了動(dòng)力分析，總結(jié)了海底管線損傷類型與各種檢測(cè)方法，并用有限元法對(duì)管線的漏磁檢測(cè)進(jìn)行了數(shù)值模擬。 首先以勝利埕島油田的海底管線為例，進(jìn)行了受力分析和動(dòng)力響應(yīng)分析。建立了海底輸油管線在外載荷作用下的振動(dòng)微分方程，利用有限元方法建立海底懸跨管道模型，然后對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析，進(jìn)行浪致振動(dòng)分析，并進(jìn)行海底管線海流引起的順流向振動(dòng)分析。結(jié)果認(rèn)為，當(dāng)出現(xiàn)掏空現(xiàn)象時(shí)，由于水平管段的懸空，于是在波浪荷

2、載作用下，振動(dòng)引起彎管處及彎管處管卡的應(yīng)力最大，在循環(huán)應(yīng)力作用下，管線的疲勞壽命容易降低?？紤]腐蝕或焊接缺陷等因素，則立管根部的焊縫是疲勞損傷或脆性開(kāi)裂的薄弱環(huán)節(jié)。 其次，分析了海底管線損傷的原因和損傷的類型，論述了各種管外損傷檢測(cè)方法、管內(nèi)損傷檢測(cè)方法、腐蝕損傷檢測(cè)方法的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了相關(guān)規(guī)范對(duì)管線損傷檢測(cè)的有關(guān)規(guī)定。按照成因可以將管線的損傷劃分為三大類，即腐蝕損傷，機(jī)械損傷和焊接損傷；在各種損傷檢測(cè)方法中，磁通檢測(cè)

3、爬行器能被用于各種類型的管道，因?yàn)閭鞲衅骱凸艿辣谥g不需要耦合介質(zhì)，但只能精確的給出金屬損失超過(guò)管道壁厚20％的腐蝕量：超聲波爬行器比高分辨率的漏磁檢測(cè)爬行器價(jià)格高，但比其敏感性高，最小能夠檢測(cè)到腐蝕量為管道壁厚10％的腐蝕和腐蝕增量為1％-2％的金屬損耗，但僅限于用在輸送液體的管道上。另外，介紹了ASME、API、DNV等規(guī)范對(duì)損傷檢測(cè)的規(guī)定和檢測(cè)方法，為制定損傷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提供參考。 最后，對(duì)漏磁檢測(cè)進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了漏磁檢