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Φ1 016 mm管道后的极限轴向承载力。最后，针对Φ1 016 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。