海底管线水平向整体屈曲及失效判断方法研究

海底管线是海洋石油的重要输运手段。为满足输送工艺的需要，正常工作条件下管线往往被施加较高的温度和压强，高温高压使管线内产生附加应力，当附加应力大于土体对管线的约束力时，管线就会发生整体屈曲。过度的水平向整体屈曲会导致截面产生较大的弯曲应力和压缩应变，对管线系统的安全运行造成威胁，因此需要对发生水平向整体屈曲后的管线进行验算。采用解析解法、规范法和有限元法对管线的整体屈曲进行分析，提出了应用临界屈曲荷载值域空间和值域下限来判断不同缺陷大小下管线是否发生水平向整体屈曲的方法。结合工程实例，分别采用内力控制标准和位移控制标准对管线水平向整体屈曲后是否失效进行了验算。研究指出，相较于位移标准，内力控制标准更为严格。