[發明專利]用于管道止裂韌性測量的裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201310479358.2
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103604705A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李洋;張偉衛;王鵬;李鶴;吉玲康;池強;霍春勇;馮耀榮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: G01N3/28
• 分類號: G01N3/28
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種用于管道止裂韌性測量的裝置，其特征在于，包括：第一儲氣庫、第二儲氣庫、至少三根直縫鋼管、與所述直縫鋼管數量相適配的螺旋縫鋼管、止裂器、啟裂管、用于所述啟裂管和所述管道組中管道產生裂紋的引爆單元及用于獲取所述管道組中管道止裂韌性測量參數的測量單元；

所述啟裂管置于所述第一儲氣庫、所述第二儲氣庫之間，且所述第一儲氣庫、所述第二儲氣庫以所述啟裂管為中心軸呈中心對稱結構分布；

所述直縫鋼管沿所述啟裂管至所述第一儲氣庫方向依次排列，且每兩個所述直縫鋼管之間通過其各自端部固定連接；所述第一儲氣庫與所述直縫鋼管之間設置有所述止裂器；

所述螺旋縫鋼管沿所述啟裂管至所述第二儲氣庫方向依次排列，且每兩個所述螺旋縫鋼管之間通過其各自端部固定連接；所述第二儲氣庫與所述螺旋縫鋼管之間設置有所述止裂器；

所述直縫鋼管沿所述啟裂管至所述第一儲氣庫方向的鋼管韌性依次遞增；所述螺旋縫鋼管沿所述啟裂管至所述第二儲氣庫方向的鋼管韌性依次遞增；所述啟裂管兩側相同距離部位處的所述直縫鋼管與所述螺旋縫鋼管韌性相同；

所述引爆單元置于所述啟裂管上方中心部位處；所述測量單元置于所述鋼管的不同部位處，用于獲取所述鋼管的韌性測量參數；所述測量單元能夠實現與外界數據處理終端進行數據信號的傳遞。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：

每根所述直縫鋼管與其前一根直縫鋼管的直焊縫錯開角度A固定連接；

每根所述螺旋縫鋼管其螺旋縫與環焊縫相交位置處于所述鋼管底部；

每個所述鋼管中心軸線相互平行。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于：

所述角度A是30°；所述固定連接是自動埋弧焊或手工埋弧焊焊接。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述測量單元包括：

壓力傳感器、熱電偶及設置在所述鋼管外壁的計時線；

所述儲氣庫、所述啟裂管、所述鋼管通過所述壓力傳感器能夠實現實時采集內部壓力數值信號；

所述儲氣庫、所述啟裂管、所述鋼管通過所述熱電偶能夠實現實時采集內部氣體與管壁的溫度數值信號；

所述鋼管通過所述計時線記錄的信號，可實時獲取裂紋通過鋼管計時線所在位置時的時間，進而獲得裂紋擴展的實時速度；

外界數據處理終端通過實時采集所述壓力數值信號、所述溫度數值信號及所述裂紋擴展速度，進而實現獲得所述鋼管的止裂韌性數值。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于：

每個所述鋼管每隔1-5mm設置一條計時線。

6.一種基于權利要求1所述裝置的測量方法，其特征在于，包括：

對所述測量裝置的安全性能進行檢測；

將所述測量裝置埋于坑道內，在靠近所述儲氣庫端部部位處通過錨固樁進行固定；

將所述測量裝置通過信號傳輸線與外界數據處理終端連接，實現信號傳遞；

將液化天然氣注入所述裝置中，并通過氣體壓縮機進行加壓；

對所述測量裝置進行土壤回填，并引發所述測量裝置中的引爆單元，通過外界數據處理終端實時采集所述測量裝置中測量單元的數據測量信號。

7.根據權利要求6所述的測量方法，其特征在于，對所述測量裝置安全性能進行檢測包括：

通過X射線和超聲波對所述測量裝置中的管道組焊縫異常進行檢測；

通過靜水壓實驗對所述測量裝置中的管道組泄漏情況進行檢測。