【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道无损检测，尤其涉及一种基于土壤含水量的管道应力检测方法。
技术介绍
1、管道运输是输送石油和天然气的主要方式。然而，管道在运行过程中极易发生应力集中现象。当管道上的应力超过管道材料的屈服极限时，管道上可能会发生塑变或产生裂纹，严重影响管道的安全运行。因此，对管道应力进行有效的检测是避免安全事故发生的必要措施。
2、目前，可以基于弱磁检测技术对管道上的应力分布进行检测。即，利用应力集中区天然磁力学关系评估管道材料的应力状态，以对管道应力集中区域进行早期的预判和评估。
3、但是，由于弱磁检测信号微弱，易受外界信号干扰，例如，易受管道上的覆土中的水含量的干扰，因此，基于弱磁应力检测技术对管道上的应力分布进行检测的过程中，易出现很大干扰性和不定性，降低对管道应力检测的准确性。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于土壤含水量的管道应力检测方法，能够提升对管道应力检测的准确性。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种基于土壤含水量的管道应力检测方法，该方法中，在埋地管段上方每间隔预设距离，设置一个检测点，获取各检测点位置的初始磁场数据。其中，埋地管段上方存在土壤。分n次等量向土壤中注水，检测每次向土壤中注水后各检测点位置的实时磁场数据。其中，第n次向土壤中注水后土壤表面存在积水。计算第i次向土壤中注水后土壤中的实际水增量。其中，实际水增量基于第1至i次向土壤中注水
4、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
5、进一步，确定检测区域。其中，检测区域为圆柱体区域，检测区域上表面的圆心与埋地管段的重心的连线垂直于水平面。检测区域的半径等于埋地管段的重心与埋地管段的端点之间的距离与预设距离的和。检测区域的上表面与土壤的上表面重合。检测区域的下表面为埋地管段的顶部所在的平面。检测点位于检测区域内。对检测区域中的土壤进行采样，得到土壤信息。其中，土壤信息包括土壤的孔隙数量、大孔隙数量占比、中孔隙数量占比、小孔隙数量占比、大孔隙导水速率、中孔隙导水速率以及小孔隙导水速率。大孔隙的孔径处于第一预设范围内，中孔隙的孔径处于第二预设范围内，小孔隙的孔径处于第三预设范围内。第一预设范围内的数值均大于第二预设范围内的数值，第二预设范围内的数值均大于第三预设范围内的数值。
6、进一步，基于土壤信息和第一预设关系，计算土壤的导水速率。第一预设关系包括：
7、；
8、其中，为土壤的导水速率，为孔隙数量，为大孔隙数量占比，为中孔隙数量占比，为小孔隙数量占比，；为大孔隙导水速率，为中孔隙导水速率，为小孔隙导水速率。
9、基于第二预设关系，获取检测区域中的水平水分通量和垂直水分通量。第二预设关系包括：
10、；
11、；
12、其中，为检测区域中的水平水分通量，为检测区域中的垂直水分通量，为检测区域的表面积，为检测区域的底面积。
13、基于检测区域中的水平水分通量、检测区域中的垂直水分通量以及第三预设关系，计算第1至i次向土壤中注水的过程中土壤中的失水量。第三预设关系包括：
14、；
15、其中，为第1至i次向土壤中注水的过程中土壤中的失水量，为第i次向土壤中注水后，对各检测点位置的实时磁场数据结束检测的时间，为第1次向土壤中注水的起始时间；
16、基于第1至i次向土壤中注水的总注水量、第1至i次向土壤中注水的过程中土壤中的失水量以及第四预设关系，计算第i次向土壤中注水后土壤中的实际水增量。第四预设关系包括：
17、；
18、其中，为第i次向土壤中注水后土壤中的实际水增量，为每次向土壤中注水的注水量。
19、进一步，将检测区域与非检测区域隔离。分n次等量向检测区域中的土壤注水。
20、进一步，清除埋地管段上的土壤和埋地管段周围的积水。获取埋地管段上的应力集中位置对应的应力值和磁场数据。基于埋地管段上的应力集中位置对应的应力值和磁场数据，矫正第一函数关系。基于矫正后的第一函数关系，确定第二函数关系。
21、进一步，在检测到埋地管段上方存在空间散乱磁场的情况下，基于空间散乱磁场对应的逆向磁场，抵消空间散乱磁场。
22、进一步，待检测管段与埋地管段对应的管段类型相同。管段类型基于对应管段的材质、型号、所在环境的环境信息、投产时间、服役时间、设计压力、运行压力、输送介质的种类中的至少一项确定。
23、本专利技术的有益效果是：通过对埋地管段上方土壤表面进行泵水，模拟土壤中不同的含水量，考虑土壤中的水分流失速率，明确土壤中水分含量对埋地管段上方的磁场数据的影响，从而得到在土壤的含水量不同的情况下，埋地管段上各检测点的位置与各检测点位置处的磁场数据之间的关系。基于埋地管段上各检测点的位置与各检测点位置处的磁场数据之间的关系和待检测管段上方土壤的含水量，可以确定待检测管段上的应力分布信息，能够消除因检测管段上方的土壤含水而对待检测管段的应力检测所造成的影响，从而提升对待检测管段的应力检测的准确性。
24、第二方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括：存储器、一个或多个处理器；存储器和处理器耦合；其中，存储器中存储有计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，使得电子设备执行上述第一方面任一项所述的基于土壤含水量的管道应力检测方法。
25、第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面任一项所述的基于土壤含水量的管道应力检测方法。
26、第四方面，提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一项所述的基于土壤含水量的管道应力检测方法。
27、可以理解地，上述提供的第二方面的电子设备，第三方面的计算机可读存储介质，第四方面的计算机程序产品所能达到的有益效果，可参考第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果，此处不再赘述。
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1.一种基于土壤含水量的管道应力检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每间隔预设距离，设置一个检测点，获取各检测点位置的初始磁场数据之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算第i次向所述土壤中注水后所述土壤中的实际水增量，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分N次等量向所述土壤中注水，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一函数关系，确定第二函数关系，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每间隔预设距离，设置一个检测点，获取各检测点位置的初始磁场数据之前，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述待检测管段与所述埋地管段对应的管段类型相同；所述管段类型基于对应管段的材质、型号、所在环境的环境信息、投产时间、服役时间、设计压力、运行压力、输送介质的种类中的至少一项确定。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、一个或多
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-7任一项所述的基于土壤含水量的管道应力检测方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-7任一项所述的基于土壤含水量的管道应力检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于土壤含水量的管道应力检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每间隔预设距离，设置一个检测点，获取各检测点位置的初始磁场数据之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算第i次向所述土壤中注水后所述土壤中的实际水增量，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分n次等量向所述土壤中注水，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一函数关系，确定第二函数关系，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每间隔预设距离，设置一个检测点，获取各检测点位置的初始磁场数据之前，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述待检测管段与所述埋地管段对应的管段类型...
【专利技术属性】
技术研发人员：王维斌，施宁，张对红，庚琳，党瑞，刘思佳，宋晗，
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：
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