Studie zur Restfestigkeit von Unterwasserleitungen mit punktförmiger Korrosion unter Innendruck
WANG QI
,
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摘要
Während des Betriebs von Unterwasserleitungen führt die Wirkung des Mediums im Inneren der Leitung zu unterschiedlich starken Korrosionsdefekten an der Innenoberfläche, was zu einer Verringerung der Drucktragfähigkeit der Leitung führt und leicht zu Leitungsbrüchen oder Lecks führen kann. Die Analyse von Korrosionsausfällen an Unterwasserleitungen zeigt, dass punktförmige Korrosion häufiger auftritt als gleichmäßige Korrosion, aber die derzeitigen Bewertungsstandards und Vorschriften für Korrosion sind hauptsächlich auf Unterwasserleitungen mit mittlerer und niedriger Festigkeit ausgerichtet und bilden noch kein umfassendes Bewertungssystem für punktförmige Korrosion. Durch die Anwendung der nichtlinearen Finite-Elemente-Analysemethode wurde ein korrodiertes Leitungsmodell erstellt und mit den Ergebnissen von Explosionsversuchen verglichen und validiert. Es zeigt sich, dass die Ergebnisse dieser Methode stabiler sind und weniger Abweichungen aufweisen als die geltenden Standards. In dieser Studie wurde das X60-Stahlunterwasserrohr im östlichen Meer als Forschungsobjekt ausgewählt, und mit der ABAQUS-Software wurden Modelle für ein- und zweipunktige Korrosion an Unterwasserleitungen erstellt, um die Form und den Prozess des Versagens von Unterwasserleitungen mit punktförmiger Korrosion unter Innendruck zu analysieren sowie den Einfluss von Korrosionstiefe, Korrosionsdurchmesser, Abstand zwischen zweipunktiger Korrosion usw. auf die Restfestigkeit der Leitung zu untersuchen. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass die Versagensform von Leitungen mit punktförmiger Korrosion ein Gesamtversagen ist, wobei sich die Spannungsänderungsrate an der korrodierten Stelle am schnellsten ändert und zuerst die Streckgrenze erreicht, wobei die äquivalente Spannung signifikant größer ist als an den inneren und äußeren Bereichen. Die Korrosionstiefe und der Durchmesser beeinflussen gemeinsam die Restfestigkeit von Leitungen mit punktförmiger Korrosion. Mit zunehmender Tiefe und Durchmesser nimmt der Versagensdruck von Leitungen mit zweipunktiger Korrosion allmählich ab und die Veränderung wird immer deutlicher. Darüber hinaus steht der Versagensdruck von Leitungen mit zweipunktiger Korrosion in positivem Zusammenhang mit dem axialen Abstand, wobei der Abstand einen signifikanten Einfluss aufweist, und mit zunehmendem Abstand nimmt der Versagensdruck der Leitung allmählich ab und stabilisiert sich. Die Forschungsergebnisse können eine präzise Bewertung der Restfestigkeit von korrodierten Unterwasserleitungen im östlichen Meer ermöglichen und die theoretische Grundlage für den Korrosionsschutz und die Sicherheitsbewertung von Unterwasserleitungen in dieser Region legen.