基于等效体积法的含缺陷海底管道完整性失效判据研究

海底管道的缺陷是威胁海底管道安全运行的重要因素。为了改善现有失效准则的局限性，更准确地研究管道损伤对X60海管的影响，建立有限元模型，并利用真实爆破压力对模型进行验证，分析70组含不同缺陷管道失效时云图中各应力区域的等效体积，总结出缺陷参数对管道失效模式的影响规律；并引入抗拉强度和垮塌载荷，得到一种基于等效体积法的含缺陷海底管道完整性失效判据，在该判据的基础上拟合出失效压力计算模型。研究表明：采用塑性垮塌失效模型是最适用于该管道的现有失效判定方法；缺陷的长度、深度对管道的失效模式影响较大；对比现有准则，基于等效体积法的失效判据可以定量描述含缺陷管道的失效条件；失效压力模型可用于X60管道失效压力的预测，进而验证了失效判据的适用性。