比较分析不同宽度腐蚀缺陷评价结果

下面验证不同宽度腐蚀缺陷时管道等效应力的大小及其分布情况，以及不同宽度腐蚀缺陷时各标准评价结果与有限元仿真结果之间的差异性。管段所在地区等级为正常，检测器精度为10%t，置信度为80%，为相对深度测量，管道长度为1000mm，设计系数为0.72，管道外径为ϕ610mm，内径为ϕ602mm，管道公称壁厚为8mm，运行压力为7MPa，管道材质为X60，屈服强度为452MPa，抗拉强度为542MPa，弹性模量为2×10⁵MPa，泊松比为0.3。对位于管道内壁的腐蚀缺陷长度为200mm，深度为1mm，宽度为10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm的10个腐蚀缺陷的运行状况进行仿真，得到不同腐蚀缺陷宽度管道的等效应力大小，见表11-19。

表11-19 不同腐蚀缺陷宽度管道的等效应力

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由表11-19可见，根据弹性极限准则，10个腐蚀缺陷在运行压力为5MPa左右时的等效应力超过管材的屈服强度，即腐蚀缺陷管道的失效运行压力为5MPa；根据塑性失效准则，10个腐蚀缺陷在运行压力为7MPa左右的等效应力超过管道的抗拉强度，即腐蚀缺陷管道的失效运行压力为7MPa。采用现有评价标准对腐蚀缺陷管道进行评价时没有考虑腐蚀缺陷的宽度对管道剩余强度的影响，对于长度为200mm，深度为1mm的腐蚀缺陷，采用ASME B31G—1984标准时的评价结果在8MPa左右，采用ASME B31G—2009标准时的评价结果在8MPa左右，采用RSTRENG0.85dL标准时的评价结果在9MPa左右，采用DNV RP-F101分项安全系数法时的评价结果在8MPa左右，采用DNV RP-F101许用应力法时的评价结果在8MPa左右，与管道失效判定准则中的弹性极限准则和塑性失效准则的失效运行压力差距较大。所以，对于腐蚀缺陷宽度的忽略是采用现有评价标准评价结果与真实失效压力存在误差的原因之一。