机械工程学报

作者：赵晓鑫, 徐连勇, 荆洪阳, 贾鹏宇, 黄江中

单位：1. 天津大学材料科学与工程学院 天津 300072;；2. 天津大学天津市现代连接技术重点实验室 天津 300072;；3. 天津市特种设备监督检验技术研究院 天津 300192;；4. 海洋石油工程股份有限公司 天津 300452

关键词：GE-EPRI,参考应变法,参考应力法,工程临界评估,滑移线模型；

基金：国家自然科学基金资助项目（51575382）

大变形海底管道作为长距离深海油气运输的主要载体，其性能非常重要。Reel-lay卷管铺设方法是在传统的S型和J型铺管技术发展而来的可以陆上焊接的铺管技术，在卷管和铺设过程中管道会受到超过屈服强度的较大塑性变形，超出了常规意义上金属材料的力学应用范围，因此需要对管道的安全性进行工程临界评估（ECA）。含缺陷金属材料在塑性阶段的力学评估研究对于大变形海底管道的应用至关重要。工程临界评估常用方法包括EPRI法、参考应力法和参考应变法。介绍EPRI法，包括弯曲条件下管道环向裂纹的J积分解和高、低匹配V型坡口焊缝的极限载荷解，以及通过滑移线理论对冶金复合管V型坡口焊缝的等效转化方法。介绍参考应力法，包括管道极限载荷解的优化以及其在管道双轴应力条件下的修正。介绍修正的参考应变法，使之能够应用于大尺寸裂纹评估。最后将各种方法的优缺点和适用范围予以总结，并提出目前工程临界评估尚未解决的问题。

来源：2019年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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