海底管道與岸上或海上平臺的生產設備之間的連接管路或撓性軟管稱為管道立管，區別于連接海底井口與平臺或浮體之間的鉆井隔水管立管。立管系統包括立管管段和支承構件兩部分,立管管段由海底管段、過渡段、垂直管段、甲板管段及膨脹彎管等組成。海底管段是與海底完全接觸或完全埋入海底的部分,它是完全固定的管段,作為立管系統的邊界嵌固點。過渡段是從嵌固點到平臺垂直立管間的管段,包括膨脹彎,它可以沿軸線移動。甲板管段是平臺甲板上的管段,它可加強立管端部的剛度。本文檢測和研究的對象主要針對于管道立管的垂直管段，目標垂直管段如圖所示。

目標垂直管段圖

　　工業生產中應用各種各樣的無損檢測(NDT)技術對立管系統進行檢測。雖然檢測技術不能夠提供實時檢測信息，只能提供檢測那一時刻或者時間段立管的動力響應或者結構損壞程度，但有計劃間斷性的檢測數據卻能為立管完整性管理提供評估基礎數據。目前，挪威船級社標準DNV-RP-F206是立管完整性管理的指導性文件，標準對檢測方法有較為系統的描述，通常使用的檢測方法有：直觀檢測技術(VIT)、超聲波檢測(UT)、電磁場檢測、電場測試、磁場檢測和放射線檢測(RT)，在具體使用中，可根據下表各種檢測方法特性選擇檢測方法，以達到預期效果并能夠滿足完整性管理要求。

　　筆者采用的是遠場渦流檢測方法(RFT)對立管進行腐蝕缺陷檢測，也是國內首次對在服役的立管進行RFT。為了給立管的完整性評估提供可靠的數據，還用有限元方法對立管腐蝕缺陷進行三級評價。綜合考慮了環境影響因素和功能施加載荷對管道的作用，除了傳統分析方法考慮的內壓外，還需對管道有限元模型施加一定的軸向力，對于特殊管段還需施加彎矩。現實中管道的腐蝕缺陷形狀不甚規律，用實際幾何模型模擬幾乎不可能，在建立有限元實體模型需對其進行簡化處理，在ANSI/ASME中，腐蝕缺陷通常理想化成半橢球狀。根據B31G準則，應對短缺陷用橢圓拋物線形模型進行模擬，對長缺陷應用長方形模型進行模擬。

　　對于缺陷深度，ASME中規定，當腐蝕最大深度小于壁厚的20%時，含該缺陷的腐蝕區的管道仍可使用。當腐蝕最大深度大于壁厚的80%時，含該缺陷的腐蝕區的管道必須更換或者修復，而在實際工程中，缺陷深度一般小于70%。對于腐蝕環向寬度，在內壓作用時，環向寬度對極限載荷影響很小。而在有彎矩作用時，環向寬度對極限載荷有較大影響。由此，對腐蝕立管進行模擬有限元分析，首先需要對立管進行簡化，以方便進行計算。以下是筆者用有限元建立的長/短缺陷網格及Mises應力云圖。

有限元建立的長/短缺陷網格及Mises應力云圖

　　立管與普通長輸管線，海底埋地管道所研究側重點略有不同，現有的標準規范并不能對徑厚比小，高強度鋼材，甚至具有一定不直度的立管尤其是管道立管，進行準確的評價。需要運用有限元仿真模擬的計算方法，準確的施加環境載荷和功能載荷共同作用產生的內壓，軸向力和彎矩，才能較為客觀的反映出管道的疲勞強度和剩余壽命，對腐蝕管道做出3級評價，為立管完整性管理提供確實可靠的數據。