B型套筒修复管道的极限轴向承载力预估方法

含环焊缝缺陷的管道采用B型套筒修复后的极限轴向承载能力至关重要。若依靠试验获得大直径管道修复后的极限轴向承载力,或代价昂贵,或因加载设备的载荷限制而难以实施,文章提出采用品字形焊接板预测其极限轴向承载力的方法。首先,选取两段Φ219 mm的管子对接,模拟环焊缝完全断开的管道。经B型套筒修复后,通过“以压代拉”试验获得极限轴向承载力。同时,进行有限元模拟,试验与模拟结果相差仅2.8%。进而,采用同样的有限元建模方法,获得B型套筒修复Φ1016 mm管道后的极限轴向承载力。最后,针对Φ1016 mm管道的B型套筒修复结构,分析其轴对称性及品字形焊接板承受拉伸时的边界效应,开展品字形焊接板拉伸试验。结果表明,品字板法预估值与有限元模拟值仅相差3.1%。综合模拟与试验结果,品字形焊接板可以准确预估B型套筒修复含环焊缝缺陷管道后的极限轴向承载力。