一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法技术

本发明专利技术属于连续油管技术领域，具体涉及一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法

【技术实现步骤摘要】
一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法


[0001]本专利技术属于连续油管
，具体涉及一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法
。

技术介绍

[0002]煤炭地下气化是一种煤炭原位开采技术，集煤炭开采和煤炭转化于一体，具有安全
、
环保
、
高效
、
经济效益好等优势，能够实现井下无人生产，从根本上避免了各种矿难事故的发生
。
连续油管是实现煤炭地下气化成功开采的关键装备之一，连续油管技术的进步促进了煤炭地下气化技术的发展
。
气化作业开始前，连续油管从滚筒经历展直
、
弯曲
、
再展直后进入井筒；气化作业过程中，连续油管后退拖移，经历弯曲
、
展直
、
再弯曲后卷入滚筒；气化作业结束时，连续油管全部卷入滚筒
。
再次气化作业时，连续油管重复以上步骤发生弯曲循环变形
。
连续油管能持续向井底输送高压氧气，井筒工况不同连续油管内氧气压力也不同，连续油管作业后也可能产生缺陷，所以准确预测连续油管经历不同使用条件后的剩余疲劳寿命是确保连续油管后期安全服役的关键
。
现有连续油管疲劳寿命预测模型主要依靠
Miner
线性累积理论，连续油管在内压较小的情况下预测结果较为理想，但随内压增大预测值与实际相差越来越大
。
以等效应变作为主应变的失效准则而建立的寿命预测模型计算复杂，涉及材料参数多，实际使用不方便<br/>。
经验系数法虽然比较适合于实际工程应用，但经验系数过多，系数取值偏差大导致结果差异较大，现场难以推广应用
。
另外，连续油管存在缺陷时，没有适用的疲劳寿命预测方法
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法，以解决现有连续油管疲劳寿命预测模型随内压增大预测值与实际相差越来越大
、
计算复杂
、
材料参数多
、
使用不方便
、
难以推广应用的问题
。
[0004]为达上述目的，本专利技术提出技术方案如下：
[0005]一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一：获取待测连续油管非稳定循环次数
n0；
[0007]步骤二：测得待测连续油管在
S1、S2、
……
、S
i
‑1、S
i
工况作用下的疲劳寿命分别为
N
z1
、N
z2
、
……
、N
z(i
‑
1)
、N
zi
；
[0008]步骤三：根据所述待测连续油管非稳定循环次数
n0和待测连续油管在
S1、S2、
……
、S
i
‑1、S
i
工况作用下的疲劳寿命确定待测连续油管在最后一个工况即
S
i
工况作用下的剩余疲劳寿命
n
i
。
[0009]优选的，步骤一中对待测连续油管材料进行拉压循环试验，获得待测连续油管非稳定循环次数
n0。
[0010]优选的，步骤一中对待测连续油管材料进行拉压循环试验，材料在第
n0周期之后，应力值趋于稳定，得到待测连续油管非稳定循环次数
n0。
[0011]优选的，步骤二中
N
zi
＝
n0+n
zi
，其中
n
zi
为连续油管在
S
i
工况下的稳定循环寿命
。
[0012]优选的，步骤三中获得的待测连续油管在
S
i
工况下剩余疲劳寿命
n
i
为：
[0013][0014]其中，
i≥3
；
n1为待测连续油管在
S1工况下服役的循环次数；
n
(i
‑
1)
为待测连续油管在
S
i
‑1工况下服役的循环次数
。
[0015]优选的，步骤三中获得的待测连续油管在
S
i
工况下剩余疲劳寿命
n
i
为：
[0016][0017]其中，
i
＝2；
n1为待测连续油管在
S1工况下服役的循环次数
。
[0018]优选的，步骤一中，待测连续油管材料在最大应变不变条件下进行拉压循环试验
。
[0019]优选的，步骤二中，测待测连续油管在各历程下疲劳寿命时，记录各历程下油管内压值
。
[0020]优选的，步骤二中，测待测连续油管在各历程下疲劳寿命时，记录各历程下待测连续油管的缺陷状况
。
[0021]优选的，步骤三中获得的待测连续油管在
S
i
工况下剩余疲劳寿命
n
i
为：
[0022]n
i
＝
z1
[0023]其中，
i
＝1；
N
z1
为待测连续油管在
S1工况作用下疲劳寿命
。
[0024]本专利技术的有益之处在于：
[0025]本专利技术基于连续油管实际状态及服役过程，对待测连续油管材料进行拉压循环实验得到待测连续油管非稳定循环次数；测量待测连续油管在各个工况下的疲劳寿命；根据稳定状态下的线性累积损伤假设，计算待测连续油管剩余疲劳寿命，提高了连续油管疲劳寿命预测的准确率和可靠性
。
[0026]本方法简单方便，利于推广
。
附图说明
[0027]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
在附图中：
[0028]图1为一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法流程图
。
具体实施方式
[0029]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术
。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
[0030]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本专利技术提供进一步的详细说明
。
除非另有指明，本专利技术所采用的所有技术术语与本专利技术所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同
。
本专利技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式
。
[0031]实施例1：
[0032]请参阅图1所示，本专利技术提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：获取待测连续油管非稳定循环次数
n0；步骤二：测得待测连续油管在
S1、S2、
……
、S
i
‑1、S
i
工况作用下的疲劳寿命分别为
N
z1
、N
z2
、
……
、N
z(i
‑
1)
、N
zi
；步骤三：根据所述待测连续油管非稳定循环次数
n0和待测连续油管在
S1、S2、
……
、S
i
‑1、S
i
工况作用下的疲劳寿命确定待测连续油管在最后一个工况即
S
i
工况作用下的剩余疲劳寿命
n
i
。2.
根据权利要求1所述的一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤一中对待测连续油管材料进行拉压循环试验，获得待测连续油管非稳定循环次数
n0。3.
根据权利要求2所述的一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤一中对待测连续油管材料进行拉压循环试验，材料在第
n0周期之后，应力值趋于稳定，得到待测连续油管非稳定循环次数
n0。4.
根据权利要求1所述的一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤二中
N
zi
＝
n0+n
zi
，其中
n
zi
为连续油管在
S
i
工况下的稳定循环寿命
。5.
根据权利要求4所述的一种连续油管剩余疲劳寿命预测方法，其特征在于，步骤三中获得的待测连...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志勇，王建军，杨尚谕，韩礼红，任相羿，
申请(专利权)人：中国石油集团工程材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：