储气库含裂纹缺陷井筒寿命可靠性预测方法研究

为了探究地下储气库井筒管柱裂纹缺陷对井筒寿命的影响,采用随机裂纹扩展融合概率密度演化法(Probability Density Evolution Method, PDEM)模型对含裂纹缺陷井筒进行寿命可靠性预测。通过修正后的裂纹特征向量,采用总变差减小(Total Variation Diminishing, TVD)差分格式求解出特征值概率密度函数,可得到其疲劳寿命可靠性,研究不同裂纹长度和井筒内压下,井筒管柱裂纹处最大应力和应力强度因子K的变化规律,并对其模型预测进行性能分析。结果表明：概率密度演化法得到的井筒裂纹尺寸曲线与Monte Carlo法的结果吻合性良好,且概率密度演化法计算简单、精度高,模型预测误差率在11%以内;最大应力及应力强度因子K随着井筒压力、裂纹长度的增加而增大,当最大应力超过材料屈服强度350 MPa后,则增长趋势逐渐减缓直至趋于平稳。