本发明专利技术实施例提供一种物料输送管路的剩余壁厚确定方法、监控方法和装置，物料输送管路具有内管和第一材料层，第一材料层用于对内管进行应力分担，内管与所述第一材料层具有不同弹性模量，该方法包括：确定物料输送管路的待计算位置的物料输送压力损失和内管的环向应力；根据物料输送压力损失以及物料输送压力提供单元的输出压力，得到待计算位置的理论压力；根据待计算位置的理论压力、待计算位置的内管的环向应力、第一材料层厚度、内管的弹性模量以及第一材料层的弹性模量，确定待计算位置的内管的剩余壁厚。该物料输送管路的剩余壁厚确定方法、监控方法和装置可以使得物料输送管理得到安全检测，保证物料输送过程的安全。保证物料输送过程的安全。保证物料输送过程的安全。
【技术实现步骤摘要】
物料输送管路的剩余壁厚确定方法、监控方法和装置
[0001]本专利技术涉及工程
，具体地涉及一种物料输送管路的剩余壁厚确定方法、监控方法和装置。
技术介绍
[0002]物料输送管路在使用过程中，输送管路内流体状态和管路本身的状态对于输送设备的高效、安全使用十分关键，但是现有尚无针对输送管路相应的检测技术，物料输送管理的安全难以保证。
技术实现思路
[0003]本专利技术实施例的目的是提供一种物料输送管路的剩余壁厚确定方法、监控方法和装置，该物料输送管路的剩余壁厚确定方法、监控方法和装置可以使得物料输送管理得到安全检测，保证物料输送过程的安全。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种物料输送管路的剩余壁厚确定方法，所述物料输送管路具有内管和第一材料层，所述第一材料层用于对所述内管进行应力分担，所述内管与所述第一材料层具有不同弹性模量，该方法包括：确定所述物料输送管路的待计算位置的物料输送压力损失和所述内管的环向应力；根据所述物料输送压力损失以及物料输送压力提供单元的输出压力，得到所述待计算位置的理论压力；根据所述待计算位置的理论压力、待计算位置的内管的环向应力、所述第一材料层厚度、所述内管的弹性模量以及所述第一材料层的弹性模量，确定所述待计算位置的内管的剩余壁厚。
[0005]优选地，所述物料输送压力提供单元是物料输送缸，所述待计算位置的物料输送压力损失通过以下公式得到：
[0006][0007]其中，P
x
为所述待计算位置的物料输送压力损失，ρ为所述物料的密度，g为重力加速度，h为所述物料输送管路的垂直长度，L1为所述待计算位置距所述物料输送缸输出口的距离，R为所述物料输送管路的半径，K1为粘着系数，K2为速度系数，t2/t1为所述物料输送缸分配阀切换时间与所述物料输送缸活塞推压物料时间之比，V为平均流速，α1为径向压力与轴向压力之比。
[0008]优选地，所述待计算位置的内管的剩余壁厚通过以下公式得到：
[0009][0010]其中，t
剩
为待计算位置的内管的剩余壁厚，P
理
为待计算位置的理论压力，σ
s
为待计算位置的内管的环向应力，E
s
为内管的弹性模量，t
f
为第一材料层厚度，E
f
为第一材料层的弹性模量，r为输送管加第一材料层的名义半径，k1为初始标定系数，即出厂标定实测的待计算位置的理论压力P
理
与待计算位置的内管的环向应力σ
s
拟合系数。
[0011]优选地，所述内管由金属、陶瓷或高分子材料制成。
[0012]优选地，所述第一材料层由单层复合材料或多层不同的复合材料制成，在所述第一材料层由所述多层不同的复合材料制成时，所述第一材料层的弹性模量通过以下公式计算：
[0013][0014]其中，E
f
为所述第一材料层的弹性模量，E
fi
为第i层复合材料的弹性模量，V
fi
为第i层复合材料的体积占比，n为所述第一材料层的层数。
[0015]本专利技术实施例还提供一种物料输送管路的监控方法，该方法包括：上文所述的物料输送管路的剩余壁厚确定方法；以及以下方法中的至少一者：检测物料输送方量；根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚以及所述物料输送方量，确定单位物料输送方量的管壁磨损值；根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚以及所述单位物料输送方量的管壁磨损值，确定所述物料输送管路的剩余使用寿命；根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚和所述光栅传感器获取的所述光栅传感器获取的待计算位置的内管的环向应力，确定所述待计算位置的实际压力；在所述物料输送管路的第一位置的前段中的任一待计算位置的实际压力大于等于理论压力与第一堵管判定系数的积，且所述第一位置的后段中的任一待计算位置的实际压力小于等于理论压力与第二堵管判定系数的积时，判断所述第一位置发生堵管，其中所述第一堵管判定系数大于所述第二堵管判定系数。
[0016]本专利技术实施例还提供一种物料输送管路的剩余壁厚确定装置，所述物料输送管路具有内管和第一材料层，所述第一材料层用于对所述内管进行应力分担，所述内管与所述第一材料层具有不同弹性模量，该装置包括：压力损失确定单元、环向应力确定单元、理论压力确定单元以及剩余壁厚确定单元，其中，压力损失确定单元用于确定所述物料输送管路的待计算位置的物料输送压力损失；所述环向应力确定单元用于确定物料输送管路的待计算位置的内管的环向应力；所述理论压力确定单元用于根据所述物料输送压力损失以及物料输送压力提供单元的输出压力，得到所述待计算位置的理论压力；所述剩余壁厚确定单元用于根据所述待计算位置的理论压力、待计算位置的内管的环向应力、所述第一材料层厚度、所述内管的弹性模量以及所述第一材料层的弹性模量，确定所述待计算位置的内管的剩余壁厚。
[0017]本专利技术实施例还提供一种物料输送管路的监控装置，该装置基于上文所述的物料输送管路的剩余壁厚确定装置，该装置包括：寿命判定装置和/或堵管确定装置，其中，所述寿命判定装置包括检测单元、磨损确定单元以及寿命确定单元，其中，所述检测单元用于检测物料输送方量；所述磨损确定单元用于根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚以及所述物料输送方量，确定单位物料输送方量的管壁磨损值；所述寿命确定单元用于根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚以及所述单位物料输送方量的管壁磨损值，所述物料输送管路的剩余使用寿命；所述堵管确定装置包括实际压力确定单元以及堵管确定单元，其中，所述实际压力确定单元用于根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚和所述光栅传感器获取的待计算位置的内管的环向应力，确定所述待计算位置的实际压力；所述堵管确定单元用于在所述物料输送管路的第一位置的前段中的任一待计算位置的实际压力大于等于理论压
力与第一堵管判定系数的积，且所述第一位置的后段中的任一待计算位置的实际压力小于等于理论压力与第二堵管判定系数的积时，判断所述第一位置发生堵管，其中所述第一堵管判定系数大于所述第二堵管判定系数。
[0018]本专利技术实施例还提供一种物料输送管路，该物料输送管路具有内管和第一材料层，该物料输送管路还包括：具有光栅传感器的光纤，所述光纤以预设缠绕角度缠绕于所述内管的外表面和所述第一材料层之间，单根光纤上的光栅传感器的数量以及相邻光栅传感器的距离根据所述内管的外径、所述光纤的预设缠绕角度以及所述内管的长度得到，所述光栅传感器用于检测待计算位置的内管的环向应力。
[0019]优选地，所述物料输送管路还包括：第二材料层和法兰，所述法兰套装于所述第一材料层的外表面的一部分，所述第二材料层覆盖于所述法兰的外表面和所述第一材料层的外表面。
[0020]通过上述技术方案，采用本专利技术提供的物料输送管路的剩余壁厚确定方法、监控方法和装置，首先确定所述物料输送管路的待计算位置的物料输送压力损失，然后根据所述物料输送压力损失以及物料输送压力提供单元的输出压力，得到所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种物料输送管路的剩余壁厚确定方法，其特征在于，所述物料输送管路具有内管和第一材料层，所述第一材料层用于对所述内管进行应力分担，所述内管与所述第一材料层具有不同弹性模量，该方法包括：确定所述物料输送管路的待计算位置的物料输送压力损失和所述内管的环向应力；根据所述物料输送压力损失以及物料输送压力提供单元的输出压力，得到所述待计算位置的理论压力；根据所述待计算位置的理论压力、待计算位置的内管的环向应力、所述第一材料层厚度、所述内管的弹性模量以及所述第一材料层的弹性模量，确定所述待计算位置的内管的剩余壁厚。2.根据权利要求1所述的物料输送管路的剩余壁厚确定方法，其特征在于，所述物料输送压力提供单元是物料输送缸，所述待计算位置的物料输送压力损失通过以下公式得到：其中，P
x
为所述待计算位置的物料输送压力损失，ρ为所述物料的密度，g为重力加速度，h为所述物料输送管路的垂直长度，L1为所述待计算位置距所述物料输送缸输出口的距离，R为所述物料输送管路的半径，K1为粘着系数，K2为速度系数，t2/t1为所述物料输送缸分配阀切换时间与所述物料输送缸活塞推压物料时间之比，V为平均流速，α1为径向压力与轴向压力之比。3.根据权利要求1所述的物料输送管路的剩余壁厚确定方法，其特征在于，所述待计算位置的内管的剩余壁厚通过以下公式得到：其中，t
剩
为待计算位置的内管的剩余壁厚，P
理
为待计算位置的理论压力，σ
s
为待计算位置的内管的环向应力，E
s
为内管的弹性模量，t
f
为第一材料层厚度，E
f
为第一材料层的弹性模量，r为输送管加第一材料层的名义半径，k1为初始标定系数，即出厂标定实测的待计算位置的理论压力P
理
与待计算位置的内管的环向应力σ
s
拟合系数。4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的物料输送管路的剩余壁厚确定方法，其特征在于，所述内管由金属、陶瓷或高分子材料制成。5.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的物料输送管路的剩余壁厚确定方法，其特征在于，所述第一材料层由单层复合材料或多层不同的复合材料制成，在所述第一材料层由所述多层不同的复合材料制成时，所述第一材料层的弹性模量通过以下公式计算：其中，E
f
为所述第一材料层的弹性模量，E
fi
为第i层复合材料的弹性模量，V
fi
为第i层复合材料的体积占比，n为所述第一材料层的层数。6.一种物料输送管路的监控方法，其特征在于，该方法包括：权利要求1-5中任一项权利要求所述的物料输送管路的剩余壁厚确定方法；以及
以下方法中的至少一者：检测物料输送方量；根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚以及所述物料输送方量，确定单位物料输送方量的管壁磨损值；根据所述待计算位置的内管的剩余壁厚以及所述单位物料输送方量的管壁磨损值，确定所述物料输送管路的剩余使用寿命；根据所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：付玲，刘延斌，郭伦文，李飞，蒋凯歌，文杰，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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