基于有限元分析的连续油管寿命研究及预测模型

目前针对连续油管的寿命预测研究较少,但在实际的生产中连续油管的突然失效会造成极大安全隐患,急需解决方案。针对此问题,本文使用有限元仿真方法,针对三种规格的CT80连续油管在不同工况下进行有限元分析,得到了连续油管的受力、形变和疲劳寿命。用疲劳试验对有限元分析进行验证,证明了有限元分析的疲劳寿命的准确性。将连续油管的直径、壁厚、内压、弯曲半径参数转化为外壁应变和环向应力,通过数据拟合建立了关于外壁应变、环向应力和疲劳寿命之间的全经验公式,得到连续油管疲劳寿命预测模型。并用试验得出的结果与疲劳寿命预测模型进行比较,误差较小,可用于CT80连续油管的疲劳寿命预测,最后通过疲劳试验得到了连续油管在二级加载下的疲劳寿命模型,该模型可预测油管在第二级载荷下的剩余疲劳寿命。

不同排列的多重缺陷相互干涉对油气管道剩余强度的影响

为研究不同排列的双重缺陷间应力干涉,结合三维软件,用有限元软件模拟分析X80管道,拟合轴向、轴向错动、环向错动的双重缺陷剩余强度的变化规律。结果表明:轴向双重缺陷的剩余强度随另一缺陷角度变大而线性减小。轴向、环向错开的双重缺陷,剩余强度随另一缺陷角度变大,先增大,后平稳不变,最后减小。轴向、轴向错动双重缺陷的剩余强度,随轴距变大而非线性增大,应力干涉的轴向极限间距为■。环向错动双缺陷的剩余强度随环向角度变大而非线性增大,应力干涉的环向极限角度为24°。轴向、轴向错动双重缺陷随深度变深而线性减小,环向错动双重缺陷随深度变深而线性减小。研究结果为进一步完善油气管道安全评价提供科学依据。