管道運輸是輸送石油和天然氣等產(chǎn)品的安全運輸方式，我國長(cháng)輸油氣管道總長(cháng)度在２０１４年已達１２×E４ ｋｍ，其中運行時(shí)間在２０年以上的占６２％。由于老化和環(huán)境因素引起的腐蝕缺陷會(huì )降低管道的強度，減小其抗疲勞能力，造成管道局部屈曲、泄漏甚至爆破。目前，腐蝕缺陷已成為埋地油氣管道失效的主要原因，據統計因腐蝕缺陷導致管道破壞進(jìn)而發(fā)生的事故約占事故總數的５０％左右。因此，對埋地油氣管道進(jìn)行定期檢測和管道剩余強度評估，建立高可靠度的管線(xiàn)剩余強度分析方法，對管道的安全性評價(jià)非常重要。
      從２０世紀６０年代初開(kāi)始，國外學(xué)者對管道剩余強度評價(jià)方法進(jìn)行了研究。例如，美國機械工程師協(xié)會(huì )根據半經(jīng)驗斷裂力學(xué)公式提出了ＡＳＭＥ�。拢常保�—２００９準則；英國燃氣公司和挪威船級社共同完成了ＤＮＶ�。遥校�Ｆ１０１標準；美國Ｂａｔｔｌｌｅ實(shí)驗室開(kāi)發(fā)了ＰＣＯＲＲＣ方法。我國也制定了ＳＹ／Ｔ６１５１—１９９５、ＳＹ／Ｔ�。叮矗罚�—２０００、ＳＹ／Ｔ�。保埃埃矗�—２００３等標準。２０世紀９０年代中期，Ｂ．Ｃｈｏｕｃｈａｏｕｉ等首先提出了彈塑性有限元分析方法，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展和有限元理論的不斷成熟，以有限元模擬為主、試驗為輔的腐蝕管道研究方法被廣泛采用，并取得了豐碩成果。有限元模擬方法可以根據管道缺陷的實(shí)際形狀進(jìn)行建模，并且考慮管道材料的可塑性、應力強化、大變形和大應變等非線(xiàn)性因素。
      國內外的很多學(xué)者主要應用有限元法評定平底缺陷腐蝕管道的剩余強度和剩余壽命，但是模擬的缺陷形狀相對單一，對橢球形等形狀缺陷進(jìn)行的研究相對較少。筆者借助大型有限元分析軟件ANSYS，采用幾何非線(xiàn)性和材料非線(xiàn)性有限元方法，針對我國某成品油管道檢測出的兩個(gè)缺陷，建立了橢球形缺陷管道模型，并計算了應力狀態(tài)，同時(shí)，基于彈性極限準則和塑性極限狀態(tài)失效準則，在已知腐蝕速率的情況下，對腐蝕管線(xiàn)的剩余壽命進(jìn)行了預測。
      某長(cháng)輸成品油管道１９９５年１０月投產(chǎn)，至今已經(jīng)運行近２０年。管材為ＡＰＩ�。兀担蹭�，管道直徑為３７７ｍｍ，壁厚為６ｍｍ，最小屈服強度為３６０ＭＰａ，抗拉強度為５２８ＭＰａ。從《機械設計手冊》查得，材料的彈性模量Ｅ＝２１００００ＭＰａ，泊松比υ＝０.３，設計壓力和最大允許操作壓力均為６．０ＭＰａ。在管道內檢測時(shí)發(fā)現了多個(gè)缺陷，對其中的兩個(gè)缺陷進(jìn)行了開(kāi)挖驗證。驗證結果表明，內檢測尺寸較為準確。兩個(gè)腐蝕缺陷的詳細尺寸見(jiàn)表１�，F以２＃腐蝕缺陷為例，介紹建模及求解過(guò)程。
      外腐蝕管道有限元模型的建立在有限元分析過(guò)程中，為了能找到一定的外腐蝕安全評估規律，可將腐蝕寬度較小的缺陷簡(jiǎn)化為形狀規則的模型，即同時(shí)對稱(chēng)于通過(guò)管道軸線(xiàn)的平面和垂直于管道軸線(xiàn)的平面的橢球模型。為了節省計算資源，在分析過(guò)程中�。保�４的管道模型。為了消除邊界效應，根據圣維南原理，管道長(cháng)度�。保埃埃埃恚恚ù笥诠軓降模脖叮�。在建立幾何模型時(shí)，對管道模型與橢球模型進(jìn)行布爾減法運算，即可得到橢球形缺陷。

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