爆炸荷载下聚脲涂覆含局部缺陷油气管道的失效判定研究

来源：振动与冲击杂志2024年第9期北京时间：

作者：崔莹,，李章剑,，方军,，赵均海，屈展,，赵奔,

单位：1．西安石油大学土木工程学院，西安710065;2．陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室，西安710065;3．西安石油大学机械工程学院，西安710065;4．长安大学建筑工程学院，西安710061

摘要：通过埋地静爆试验，对经聚脲弹性体材料加固的含局部缺陷埋地油气管道抗爆性能及损伤评价进行研究，同时结合所得试验数据进行数值模拟，建立了浅埋爆炸荷载下聚脲弹性体材料加固含局部缺陷埋地油气管道损伤失效评估准则。结果表明：在折合距离为0.23m/kg1/3试验条件的浅埋爆炸荷载作用下，含局部缺陷普通管道与含局部缺陷聚脲管道迎爆面均发生了明显凹陷变形，含缺陷聚脲管道凹陷变形量较前者降低28.87%，且管道迎爆面及端部连接处易于遭受损伤；含局部缺陷普通管道迎爆面超压高于含局部缺陷聚脲管道且变形响应时间早于后者，表明聚脲材料可以有效降低爆炸冲击波压力峰值和推迟爆炸冲击波的作用时间。在进行爆炸荷载作用下管道的损伤失效判定时引入衡量管道横截面变形的截面临界椭圆度指标，最终建立了基于管道截面临界椭圆度的聚脲涂覆含局部缺陷埋地油气管道的超压-冲量（P-I）损伤准则及判定公式。

关键词：爆炸试验；损伤评估；聚脲防护；数值模拟；超压-冲量（P-I）曲线