Während des Betriebs von Unterwasserpipelines beeinflusst das Medium im Inneren die Innenoberfläche, wodurch unterschiedlich starke Korrosionsdefekte entstehen, die die Druckfestigkeit der Pipeline verringern und das Risiko von Bruch oder Leckagen erhöhen. Die Analyse von Korrosionsausfällen an Unterwasserpipelines zeigt, dass Lochkorrosion häufiger als gleichmäßige Korrosion auftritt, während aktuelle Korrosionsbewertungsnormen hauptsächlich für mittel- bis schwachintensive gleichmäßige Korrosion bei Unterwasserpipelines ausgelegt sind und ein umfassendes Bewertungssystem für Lochkorrosion noch nicht existiert. Mithilfe der nichtlinearen Finite-Elemente-Methode wurde ein Modell einer korrodierten Pipeline erstellt und mit Explosionsversuchsergebnissen verglichen, was zeigte, dass diese Methode stabilere Ergebnisse mit geringeren Fehlerfluktuationen liefert als verschiedene Normen. Als Untersuchungsobjekt wurde eine X60-Stahl-Unterwasserpipeline im Ostchinesischen Meer ausgewählt, für die mit der Abaqus-Software Modelle für einzelne und doppelte Lochkorrosionsstellen erstellt wurden. Es wurden die Versagensformen und -prozesse der korrodierten Unterwasserpipeline unter Innendruck sowie der Einfluss von Parametern wie Korrosionstiefe, Korrosionsdurchmesser und Abstand zwischen zwei Lochkorrosionsstellen auf die Restfestigkeit der Pipeline analysiert. Die Berechnungsergebnisse zeigen: Die Versagensform der Rohrleitung mit Lochkorrosion ist ein Gesamtausfall, die Geschwindigkeit der Spannungänderung der inneren Knoten an der Korrosionsstelle ist am höchsten und erreicht zuerst die Streckgrenze, deren äquivalente Spannung deutlich größer ist als bei mittleren und äußeren Knoten; Korrosionstiefe und -durchmesser beeinflussen gemeinsam die Restfestigkeit der Rohrleitung mit Lochkorrosion, wobei mit zunehmendem Wert der Versagensdruck der Rohrleitung mit doppelter Lochkorrosion allmählich abnimmt und die Veränderung deutlicher wird; außerdem besteht eine positive Korrelation zwischen dem Versagensdruck und dem axialen Abstand bei Rohrleitungen mit doppelter Lochkorrosion, wobei der Einfluss bei geringem Abstand deutlich ist und der Versagensdruck mit wachsendem Abstand allmählich stabil wird. Die Forschungsergebnisse können eine genaue Bewertung der Restfestigkeit korrodierter Unterwasserpipelines im Ostchinesischen Meer ermöglichen und bilden die theoretische Grundlage für Korrosionsschutz und Sicherheitsbewertungen von Pipelines in diesem Gebiet.

Unterwasserpipeline;Lochkorrosion;Versagensdruck;Restfestigkeit;Nichtlineare Finite-Elemente-Analyse