管道寿命预测方法和管道寿命预测装置制造方法及图纸

技术编号:32505811 阅读:19 留言:0更新日期:2022-03-02 10:18
本发明专利技术提供一种管道寿命预测方法和管道寿命预测装置,管道寿命预测方法包括对多组试验管道中的每组试验管道进行第一检测操作,以获取每组试验管道的静水压时间与爆破强度值,并确定静水压时间与爆破强度值之间的第一拟合方程;对多组试验管道中的每组试验管道进行第二检测操作,以获取每组试验管道对应的内衬层试样的浸泡时间和失效强度值,并确定浸泡时间和失效强度值之间的第二拟合方程;根据第一拟合方程和第二拟合方程获得试验管道在静水压与腐蚀介质共同作用下的强度与时间方程;根据目标管道的安全临界压力和强度与时间方程输出目标管道的预期寿命。本发明专利技术用于预测管道的使用寿命,避免出现管道泄漏或爆裂等安全事故。故。故。

【技术实现步骤摘要】
管道寿命预测方法和管道寿命预测装置


[0001]本专利技术涉及寿命预测
,尤其涉及一种管道寿命预测方法和管道寿命预测装置。

技术介绍

[0002]管道是用于输送流体的常用部件,流体可以是石油、天然气、水等,管道的材质可以是金属或非金属。
[0003]以输送石油天然气的柔性复合管为例,柔性复合管包括内衬层、纤维层和保护层,内衬层、纤维层和保护层由内向外依次贴合,石油天然气在设定压力和温度下在柔性复合管内流动,内衬层直接与石油天然气接触。
[0004]石油天然气本身具有腐蚀性,且在温度与压力的共同作用下,会出现内衬层老化降解、纤维层断裂等状况,柔性复合管的强度变低,如果不能发现,容易出现柔性复合管泄漏或爆裂等安全事故。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题,本专利技术实施例提供一种管道寿命预测方法和管道寿命预测装置,用于预测管道的使用寿命,避免出现管道泄漏或爆裂等安全事故。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术实施例提供如下技术方案:
[0007]本专利技术实施例的第一方面提供一种管道寿命预测方法,其包括:对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第一检测操作,以获取每组所述试验管道的静水压时间与爆破强度值,并确定所述静水压时间与所述爆破强度值之间的第一拟合方程;对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第二检测操作,以获取每组所述试验管道对应的内衬层试样的浸泡时间和失效强度值,并确定所述浸泡时间和所述失效强度值之间的第二拟合方程;根据所述第一拟合方程和所述第二拟合方程获得所述试验管道在静水压与腐蚀介质共同作用下的强度与时间方程;根据目标管道的安全临界压力和所述强度与时间方程输出所述目标管道的预期寿命。
[0008]如上所述的管道寿命预测方法,其中,所述对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第一检测操作,以获取每组所述试验管道的静水压时间与爆破强度值,具体包括:对多组试验管道中的每组所述试验管道进行静水压试验,并检测每组试验管道的静水压时间;对静水压试验后的试验管道进行爆破试验,并检测每组所述试验管道的爆破强度值。
[0009]如上所述的管道寿命预测方法,其中,所述确定所述静水压时间与所述爆破强度值之间的第一拟合方程,具体包括:根据公式Ph=a*ln(t)+b确定所述第一拟合方程,其中,所述Ph为所述爆破强度值,所述t为所述静水压时间,所述a和所述b为常数。
[0010]如上所述的管道寿命预测方法,其中,所述对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第二检测操作,以获取每组所述试验管道对应的内衬层试样的浸泡时间和失效强度值,具体包括:将每组所述试验管道对应的内衬层试样浸泡在腐蚀介质中,并检测每组所述
内衬层试样的浸泡时间;将浸泡后的所述内衬层试样进行拉伸,并检测每组所述内衬层试样的屈服强度值;根据所述屈服强度值得到每组所述内衬层试样的失效强度值。
[0011]如上所述的管道寿命预测方法,其中,所述将每组所述试验管道对应的内衬层试样浸泡在腐蚀介质中,并检测每组所述内衬层试样的浸泡时间,具体包括:在浸泡容器内冲注所述腐蚀介质;将所述内衬层试样浸泡在所述腐蚀介质中并搅拌所述腐蚀介质;待所述内衬层试样达到对应的浸泡时间后,将所述内衬层试样从所述腐蚀介质中取出,并检测所述内衬层试样的浸泡时间。
[0012]如上所述的管道寿命预测方法,其中,所述根据所述屈服强度值得到每组所述内衬层试样的失效强度值,具体包括:根据公式Pc=2hб/(D-h)确定所述内衬层试样的失效强度值;其中,所述Pc为所述失效强度值,所述б为所述内衬层试样的屈服强度值,所述D为所述内衬层的外径,所述h为所述内衬层的厚度。
[0013]如上所述的管道寿命预测方法,其中,所述确定所述浸泡时间和所述失效强度值之间的第二拟合方程,具体包括:根据公式Pc=c*ln(t)+d确定所述第二拟合方程,其中,所述Pc为所述失效强度值,所述t为所述浸泡时间,所述c和所述d为常数。
[0014]如上所述的管道寿命预测方法,其中,根据所述浸泡时间和所述失效强度值之间的第二拟合方程获得所述浸泡时间与强度衰减值方程,具体包括:根据公式ΔPc=e*ln(t)确定所述浸泡时间与强度衰减值方程,其中,所述ΔPc为所述强度衰减值,所述t为所述浸泡时间,所述e为常数。
[0015]如上所述的管道寿命预测方法,其中,所述根据所述第一拟合方程和所述第二拟合方程获得所述试验管道在静水压与腐蚀介质共同作用下的强度与时间方程,具体包括:根据所述第一拟合方程和所述浸泡时间与强度衰减值方程获得所述试验管道在静水压与腐蚀介质共同作用下的强度与时间方程:Pt=Ph+α*ΔPc=(a+α*e)*ln(t)+a*b,其中,所述Pt为所述静水压与腐蚀介质共同作用下的强度,所述Ph为所述爆破强度值,所述ΔPc为所述强度衰减值,所述t所述为静水压与腐蚀介质共同作用下的时间,所述α为介质相关系数,所述a、所述b和所述e为常数。
[0016]与现有技术相比,本专利技术实施例提供的管道寿命预测方法具有如下优点:其包括以下几个试验,通过进行多组试验管道的第一检测操作,模拟了石油天然气流经管道时,管道受到的压力,每组试验管道可以进行不同设定时间的静水压试验;对进行静水压试验后的多组试验管道进行爆破试验,以得到不同静水压时间与爆破强度值的第一拟合方程;另外选取多组试验管道,并获取每组试验管道的内衬层试样,进行腐蚀介质的浸泡试验,模拟了内衬层与石油天然气直接接触的工作状态,每组内衬层试样可以进行不同设定时间的浸泡试验;对浸泡试验后的内衬层试样进行拉伸强度试验,以得到每组内衬层试样的屈服强度值,并对应得到每组内衬层试样的失效强度值,这样就可以拟合得到每组内衬层试样浸泡时间和失效强度值的第二拟合方程;通过第一拟合方程以及第二拟合方程,可以得到静水压与腐蚀介质共同作用下的强度与时间方程;将管道的安全临界压力带入强度与时间方程,就可以输出得到目标管道的预期寿命。本专利技术实施例模拟了管道在实际输送石油天然气过程中的工作条件,预测可靠性高,避免管道出现泄漏或爆裂等安全事故。
[0017]本专利技术实施例的第二方面提供一种管道寿命预测装置,其包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序,以使
所述装置执行上述第一方面所述的方法。
[0018]除了上面所描述的本专利技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本专利技术实施例提供的管道寿命预测方法和管道寿命预测装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。<本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道寿命预测方法,其特征在于,包括:对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第一检测操作,以获取每组所述试验管道的静水压时间与爆破强度值,并确定所述静水压时间与所述爆破强度值之间的第一拟合方程;对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第二检测操作,以获取每组所述试验管道对应的内衬层试样的浸泡时间和失效强度值,并确定所述浸泡时间和所述失效强度值之间的第二拟合方程;根据所述第一拟合方程和所述第二拟合方程获得所述试验管道在静水压与腐蚀介质共同作用下的强度与时间方程;根据目标管道的安全临界压力和所述强度与时间方程输出所述目标管道的预期寿命。2.根据权利要求1所述的管道寿命预测方法,其特征在于,所述对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第一检测操作,以获取每组所述试验管道的静水压时间与爆破强度值,具体包括:对多组试验管道中的每组所述试验管道进行静水压试验,并检测每组试验管道的静水压时间;对静水压试验后的试验管道进行爆破试验,并检测每组所述试验管道的爆破强度值。3.根据权利要求2所述的管道寿命预测方法,其特征在于,所述确定所述静水压时间与所述爆破强度值之间的第一拟合方程,具体包括:根据公式Ph=a*ln(t)+b确定所述第一拟合方程,其中,所述Ph为所述爆破强度值,所述t为所述静水压时间,所述a和所述b为常数。4.根据权利要求1所述的管道寿命预测方法,其特征在于,所述对多组试验管道中的每组所述试验管道进行第二检测操作,以获取每组所述试验管道对应的内衬层试样的浸泡时间和失效强度值,具体包括:将每组所述试验管道对应的内衬层试样浸泡在腐蚀介质中,并检测每组所述内衬层试样的浸泡时间;将浸泡后的所述内衬层试样进行拉伸,并检测每组所述内衬层试样的屈服强度值;根据所述屈服强度值得到每组所述内衬层试样的失效强度值。5.根据权利要求4所述的管道寿命预测方法,其特征在于,所述将每组所述试验管道对应的内衬层试样浸泡在腐蚀介质中,并检测每组所述内衬层试样的浸泡时间,具体包括:在浸泡容器内冲注所述腐蚀介质;将所述内衬层试样浸泡在所述腐...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛学强李循迹常泽亮李亚军王福善李先明魏斌陈勇宋文文王鹏燕自峰陈庆国齐国权
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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