随着社会进步和经济发展,煤炭、石油等传统资源的过度使用和资源枯竭,人们越来越青睐具有清洁、高效、热值高等优点的清洁能源—天然气,与天然气输送相配套的管道工业也得到了迅速的发展。目前,我国管道工程具有管长距离远、覆盖范围广、易受环境的影响等特点,由于管道自身存在缺陷等因素,我国天然气管道易发生泄漏,泄漏形式主要分为由单点腐蚀造成的圆孔泄漏情形和由焊缝等因素引起的穿透裂纹两种管道泄漏情形。管道发生泄漏时在泄露孔或裂纹处由于应力分布不均匀和应力集中等原因对管道正常运行造成破坏。因此研究内压作用下管道泄漏的应力应变规律以及随管道尺寸不同管道极限内压和裂纹应力强度因子的具体影响情况,对管道泄漏事故采取有效的救援措施并减少事故损失有着重要的应用价值。本文拟采用ANSYS有限元软件分别建立内压作用下天然气管道两种不同泄漏情形的有限元分析模型,研究带泄漏孔管道和裂纹管道的应力变化规律,最后对管道泄漏危害后果进行分析评价。具体的研究内容如下:1.建立圆孔泄漏情形管道的有限元分析模型,考虑管道壁厚,泄漏孔径,管道直径等因素,研究分析泄漏孔周围区域的应力大小及分布情况。并通过计算应力集中因子的方法加以验证,从而证明数值建模方法的有效性。2.对含泄漏孔管道,考虑材料弹塑性,采用应力失效准则,对泄露孔口应力进行分析。采用数值分析方法分别计算不同内压,不同管道直径,不同管壁厚度,不同泄漏孔径等工况下的泄漏管道极限内压,从而研究各因素对管道极限内压的影响情况。3.针对裂纹管道的泄漏模型,考虑弹塑性,应用有限元分析软件ANSYS建立裂纹管道的有限元模型,研究分析裂纹尖端的应力大小及分布情况;并通过求解得到管道应力强度因子,与理论值进行对比验证;分别考虑不同内压,不同管道直径,不同管壁厚度,不同泄漏孔径等因素对裂纹管道应力强度因子的影响;应用CEDG R6方法对于裂纹管道进行安全性评价。