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油气管道是当前油气田企业输送天然气和石油的主要载体,油气管道长期处于复杂的服役环境中,腐蚀是引发管道失效的主要因素。由于腐蚀原因导致的管道裂纹、穿孔等泄漏事故严重影响了油气田企业的正常运营,并且造成巨大的经济损失、环境污染等严重后果。因此有必要针对含腐蚀缺陷的在役管道进行剩余强度安全评价,以确保管道在服役期间的安全运营。首先阐述了国际上几种常用的腐蚀缺陷管道评价准则—ASME B31G评价准则、API579评价准则、DNV-RP-F101评价准则,讨论了各评价准则的适用范围及方法特点,重点分析了ASME B31G评价准则中三种流变应力对评价结果的影响规律,并进一步探讨了不同等级钢管所适用的流变应力计算方法。在此基础上分析了上述腐蚀缺陷管道评价准则的局限性,为获取更加符合工程需要的评价结果,提出了基于有限元的腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法。该方法通过构建腐蚀缺陷管道的三维实体模型与有限元模型,利用有限元方法获取腐蚀缺陷管道的应力分布结果,基于形状改变比能强度准则(Mises强度准则)对腐蚀缺陷管道进行剩余强度安全评价。分别构建了均匀腐蚀、局部腐蚀和点蚀等几种不同类型腐蚀缺陷管道的三维实体模型与有限元模型,并通过有限元计算求解了上述不同类型腐蚀缺陷管道的极限承受载荷能力;获取了腐蚀缺陷区域等效应力与腐蚀缺陷深度、长度、宽度等几何因素的关系曲线、腐蚀缺陷区域等效应力与管道运行压力等载荷因素的关系曲线,从而分析量化了缺陷几何尺寸与外界载荷对腐蚀管道剩余强度的影响程度,识别显著影响腐蚀管道等效应力的关键因素。计算得出腐蚀深度是显著影响腐蚀管道等效应力的关键因素,随着腐蚀深度增大,管道腐蚀缺陷区域的等效应力增大,管道的极限承载能力下降。研究表明,基于有限元的腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法考虑了几何非线性与材料非线性,通过建立线弹性有限元模型并进行有限元求解,能够较准确地模拟腐蚀缺陷管道的实际应力分布情况,基于Mises强度准则获取管道的极限承载能力,从而为腐蚀缺陷管道的剩余强度安全评价提供可靠的理论依据与计算结果,该方法具备较高的计算精度与工程应用价值。