一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法技术

本发明专利技术提供了一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法，涉及油气管道应力检测技术领域，所述方法包括：获得待测声弹系数管段；根据应力系数标定校准装置，获得待检管道标定点；基于有限元方法，模拟不同加载位移时待检管道标定点的综合应力信息并通过牛顿插值法对加载位移和综合应力信息进行函数拟合，获得加载位移应力函数；通过应力检测探头对待检管道标定点进行检测，获得标定声弹系数；对加载位移应力函数和标定声弹系数的应力值进行比较，获得应力检测校准值；达到在不用拉伸万向机的情况下，标定现场管材的声弹系数，降低人力物力消耗，并对所适用的应力检测设备及探头进行准确校准的技术效果。设备及探头进行准确校准的技术效果。设备及探头进行准确校准的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法


[0001]本专利技术涉及油气管道应力检测
，具体涉及一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法。

技术介绍

[0002]随着我国油气管道里程的跨越式发展以及国家油气管网的初具规模，长输油气管道面临的风险问题越来越多，其中一个主要影响因素就是管道由外载荷引起的应力超过管道的最大屈服极限而引起材料失效。这些外载荷可能是内压产生或者由于管道组对焊接引起应力变化，也可能是后期运营过程中由土体作用引起的载荷变化等等。但无论是何种原因引起的外载荷变化，最终无疑均会以各类形式作用在管道本体上。若能检测出这些应力则可极大程度降低应力对管道的风险。通过多年科研及实验研究，我们最终发现超声应力无损检测技术尤其适用于长输油气管道这类不允许有一点检测损伤的钢制高压容器。
[0003]但超声应力检测技术在检测应力之前需要进行应力声弹系数的标定，往往需要将管道材料切割成标准试样，再定量拉伸测定声弹系数。2016年北京理工大学的宋文涛在其博士论文《残余应力超声无损检测与调控技术研究》中提出了采用拉伸万用机标定应力系数的方法，该方法需要大型的专用设备进行标定；这样的过程不仅需要耗费大量的人力物力，而且在将管道切割的过程中也破坏了材料部分的晶相结构，会对测试结果产生影响。
[0004]进一步的，目前一些超声应力检测设备仅适用于平板类材料的应力检测，不适用于有曲率的管道，在对有曲率的管道进行应力检测时无法有效的对应力检测设备及探头进行有效校准。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法，解决了如何以较小的代价准确对声弹系数进行标定以及对应力检测设备及探头的参数和准确性进行校准的技术问题，达到在不用拉伸万向机的情况下，标定现场管材的声弹系数，降低人力物力消耗，并对所适用的应力检测设备及探头进行准确校准的技术效果。
[0006]鉴于上述问题，本申请提供了一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法。
[0007]本申请的第一个方面，提供了一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法，所述方法应用于一应力系数标定校准装置，所述方法包括：获得待测声弹系数管段；根据所述应力系数标定校准装置，获得待检管道标定点；基于有限元方法，模拟所述应力系数标定校准装置处于不同加载位移时所述待检管道标定点的综合应力信息；通过牛顿插值法对所述加载位移和所述综合应力信息进行函数拟合，获得加载位移应力函数；通过应力检测探头对所述待检管道标定点进行检测，获得所述待测声弹系数管段的标定声弹系数；对所述加载位移应力函数和所述标定声弹系数的应力值进行比较，获得应力检测校准值；基于所述应力检测校准值对所述应力检测探头的设备参数进行校准。
[0008]本申请的第二个方面，提供了一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准系统，所述系统包括：第一获得单元，用于获得待测声弹系数管段；第一处理单元，根据所述应力系数标定校准装置，获得待检管道标定点；第二处理单元，用于基于有限元方法，模拟所述应力系数标定校准装置处于不同加载位移时所述待检管道标定点的综合应力信息；第三处理单元，用于通过牛顿插值法对所述加载位移和所述综合应力信息进行函数拟合，获得加载位移应力函数；第四处理单元，用于通过应力检测探头对所述待检管道标定点进行检测，获得所述待测声弹系数管段的标定声弹系数；第五处理单元，用于对所述加载位移应力函数和所述标定声弹系数的应力值进行比较，获得应力检测校准值；第六处理单元，用于基于所述应力检测校准值对所述应力检测探头的设备参数进行校准。
[0009]本申请的第三个方面，提供了一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准系统，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使系统以执行如第一方面所述方法的步骤。
[0010]本申请的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
[0011]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0012]本申请提供的一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法，所述方法应用于一应力系数标定校准装置，通过获得待测声弹系数管段；根据所述应力系数标定校准装置，获得待检管道标定点；基于有限元方法，模拟所述应力系数标定校准装置处于不同加载位移时所述待检管道标定点的综合应力信息；通过牛顿插值法对所述加载位移和所述综合应力信息进行函数拟合，获得加载位移应力函数；通过应力检测探头对所述待检管道标定点进行检测，获得所述待测声弹系数管段的标定声弹系数；对所述加载位移应力函数和所述标定声弹系数的应力值进行比较，获得应力检测校准值；基于所述应力检测校准值对所述应力检测探头的设备参数进行校准。解决了如何以较小的代价准确对声弹系数进行标定以及对应力检测设备及探头的参数和准确性进行校准的技术问题，达到在不用拉伸万向机的情况下，标定现场管材的声弹系数，降低人力物力消耗，并对所适用的应力检测设备及探头进行准确校准的技术效果。
[0013]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0014]图1为本申请提供的一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法的流程示意图；
[0015]图2为本申请提供的一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法中应用的应力系数标定校准装置示意图；
[0016]图3为本申请提供的一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法中获得待检管道标定点的流程示意图；
[0017]图4为本申请提供了一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准的系统结构示意图；
[0018]图5为本申请示例性电子设备的结构示意图。
[0019]附图标记说明：第一获得单元11，第一处理单元12，第二处理单元13，第三处理单元14，第四处理单元15，第五处理单元16，第六处理单元17，标定点1、待测声弹系数管段2、支撑杆3、加载标尺4、加载肋板5、加载螺栓6、位置固定孔7、支撑支架8，电子设备300，存储器301，处理器302，通信接口303，总线架构304。
具体实施方式
[0020]本申请通过提供了一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法，用于解决如何以较小的代价准确对声弹系数进行标定以及对应力检测设备及探头的参数和准确性进行校准的技术问题，达到在不用拉伸万向机的情况下，标定现场管材的声弹系数，降低人力物力消耗，并对所适用的应力检测设备及探头进行准确校准的技术效果。
[0021]针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：
[0022]本申请实施例提供的方法应用于一应力系数标定校准装置，通过获得待测声弹系数管段；根据所述应力系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于长输油气管道综合应力检测设备的校准方法，所述方法应用于一应力系数标定校准装置，其特征在于，所述方法包括：获得待测声弹系数管段；根据所述应力系数标定校准装置，获得待检管道标定点；基于有限元方法，模拟所述应力系数标定校准装置处于不同加载位移时所述待检管道标定点的综合应力信息；通过牛顿插值法对所述加载位移和所述综合应力信息进行函数拟合，获得加载位移应力函数；通过应力检测探头对所述待检管道标定点进行检测，获得所述待测声弹系数管段的标定声弹系数；对所述加载位移应力函数和所述标定声弹系数的应力值进行比较，获得应力检测校准值；基于所述应力检测校准值对所述应力检测探头的设备参数进行校准。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得待检管道标定点，包括：基于所述应力系数标定校准装置，对所述待测声弹系数管段进行预加工处理；将所述预加工处理后的管段进行退火处理，获得标准待测声弹系数管段；对所述标准待测声弹系数管段的预定管段外表面位置进行预设尺寸电解抛光，获得所述待检管道标定点。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得所述待测声弹系数管段的标定声弹系数，包括：通过应力检测探头对所述待检管道标定点进行检测，获得超声波飞行时间和检测应力信息；对所述超声波飞行时间和所述检测应力信息进行数值拟合，获得应力拟合关系；根据所述应力拟合关系，确定所述待测声弹系数管段的声弹系数；将所述声弹系数作为所述待测声弹系数管段的标定声弹系数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述应力检测校准值对所述应力检测探头的设备参数进行校准之后，包括：获得标准应力检测探头设备；通过所述标准应力检测探头设备进行综合应力检测，获得真实检测应力信息。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获得真实检测应力信息，包括：通过所述标准应力检测探头设备获得超声波检测飞行时间；构建真实应力计算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：施宁，李秋娟，马云宾，金哲，李亮亮，陶冶，白路遥，贾建敏，张学锋，宋海涛，张丽稳，刘晓明，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司，
类型：发明
国别省市：