基于应变设计的管道环焊缝缺陷评估.pdfVIP

焊管 ．第32卷第7期 ·2009年7月 ●琶道 建 殳 基于应变设计的管道环焊缝缺陷评估 李晓红，康 勇 (西安石油大学 机械工程学院，西安 710065) 摘 要：基于应变设计的管道受轴向拉伸时，其环焊缝缺陷评估方法和评估参数的选用与通 常基于应力设计管道的缺陷评估显著不同，这是 由于基于应变设计管道其缺陷的失效与缺陷 局部焊缝及母材特性等更多因素相关。评估方法基于断裂理论，以远场应变为限制条件预测 和确定临界缺陷尺寸。 关键词 ：应变设计 ；缺陷评估 ；管道 中图分类号：TG441．7 文献标志码 ：B 文章编号：1001—3938(2009)O7—0065—03 GirthW eldDefectsAssessmentofStrain-basedDesignPipelines LIXiao—hong，KangYong (MechanicalEngineeringInstitute，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an710065，China) Abstract：Whenthestrain—baseddesignpipelinewasstretchedaxially，thegirthwelddefectsofthepipelinewouldbe assessedwithdifferentmethodsfrom thegeneralde~ctassessmentproceduresandtheparametersusedweredifferent either．Becausethedefectsfailureofstrain—baseddesignpipelinerelatedtotheweldandpipemetal，andsomemore factors．Thedefectassessmentproceduresforstrain—baseddesignpipelinewerebasedonfracturetheoriesandcould usedtopredictdefectsizesbylimitingconditionofremotestrain． Keywords：strain—baseddesign；defectsassessment；pipeline 0 前 言 为管道结构的薄弱环节，缺陷的不稳定最终会导致 管道泄露和破裂。在拉伸载荷下管道结构不稳定 当油气输送管道敷设在有地震、滑坡等 自然 包括脆性断裂、塑性垮塌和延性撕裂等失效形 灾害的地区时，地面运动可能引起管道较大的应 式 J。新材料、新焊接工艺以及无损检测技术的 变。国内现行的各类管道设计标准大多数是基于 发展进步，使得管道逐渐避免了脆性断裂。为使基 应力的设计准则，适用于外载引起的管道应力或 于应变设计的管道在较大塑性应变状态下具有 良 等效应力不高于管材最小屈服应力。但当遇到这 好安全性，需对其焊缝缺陷进行评估。 类 自然灾害时，管道内会产生附加载荷 ，管道应力 将超过弹性极限并出现材料屈服和应变强化，应 1 评估参数 力设计准则不再适用。挪威、加拿大等一些国家 已开始采用基于应变的设计准则 ¨叫 。 基于常规应力设计准则的管道焊缝缺陷评 基于应变设计的管道，以应变作为主要的设计 参量，载荷作用下管道结构力学行为与常规设计管 估，各国已有相应评定标准并不断更新。评估参 道有很大不同。管道的主要失