腐蚀作用下高钢级管道延性断裂可靠性分析与研究

摘要

针对输气管道易发生长程裂纹扩展问题,在修正管道止裂韧性预测公式的基础上,根据同一制管批次内钢管夏比冲击功的平均值和标准差,统计高斯分布特征计算裂纹止裂和裂纹扩展的钢管数量占比,并通过管道裂纹扩展组合确定止裂概率,进而对管道进行可靠性分析。结果表明,采用1.8的修正系数可将90%的裂纹扩展点和100%的裂纹止裂点分开,计算的止裂韧性值满足单根钢管的止裂要求;可通过提高夏比冲击功的平均值或改变标准差实现止裂钢管数量占比的提高;8根钢管判定原则下比5根钢管判定原则下对应的运行年限少1~3 a,说明采用8根钢管判定原则计算管道可靠性更加保守;当管道位于一级二类地区及以上时,延性断裂引发的管道失效风险更大,当管道位于二级地区及以下时,强度失稳引发的管道失效风险更大。