油氣管道盜孔補板修復結構強度分析*

孫東旭　吳明　趙玲　謝飛　于洋　寧雯宇

(1.遼寧石油化工大學石油與天然氣工程學院　遼寧撫順 113001；2.中國石油大學機械與儲運工程學院　北京 102249)

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油氣管道盜孔補板修復結構強度分析*

孫東旭1吳明1趙玲1謝飛1于洋1寧雯宇2

(1.遼寧石油化工大學石油與天然氣工程學院遼寧撫順 113001；2.中國石油大學機械與儲運工程學院北京 102249)

運用非線性有限元計算方法，對管道補板結構在內壓載荷作用下的應力狀態進行分析，研究管道補板修復結構的承壓薄弱點與最優修復尺寸。研究結果表明，補板結構導致管道開孔附近區域內應力分布不均勻，出現局部應力集中現象；補板結構的危險區為補板與管體交界處45°～90°局部范圍；與管道壁厚相近的補板壁厚和3倍孔徑的補板長度具有更佳的修復效果。

管道開孔補板應力集中最優尺寸有限元極限載荷

0　引言

引起油氣管道失效的主要原因有腐蝕、機械損傷和管道固有因素，而機械損傷中的第三方破壞已成為管道失效的主要因素[1]。管道遭受打孔盜油是第三方破壞的主要形式[2]，不僅帶來直接經濟損失，更嚴重地削弱了管道的整體承壓能力，對管道完整性造成威脅。因此，一旦發現管道出現盜孔應立即采取修復補強措施。

焊接補板方式雖然增加了管道強度，有效防止了管道穿孔漏油，但卻破壞了管道原有的應力分布，導致應力局部集中，對管道機械強度造成威脅[3]。已有學者對油氣管道焊接修復結構的強度問題展開研究。……