[發明專利]鋼管上傳感器的分布結構及用其進行靜水壓爆破試驗方法

在審

• 申請號: 201510319822.0
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104897471A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 李富強;趙新偉;韓新利;王長安;楊專釗;吳金輝;劉遲;李安強;馮慧
• 申請（專利權）人: 北京隆盛泰科石油管科技有限公司;中國石油技術開發公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

技術領域

本發明涉及壓力容器無損檢測新技術應用領域，尤其涉及一種鋼管上傳感器的分布結構及用其進行靜水壓爆破試驗方法。

背景技術

現有關于石油管道中鋼管靜水壓爆破試驗，在試驗開始前，采用常規的無損檢測方法，譬如超聲、射線、磁粉等，對鋼管進行靜態檢測，試驗過程中，采用壓力傳感器或者應力應變片來測量鋼管的強度和變形情況，試驗結束后，通過斷口分析得出鋼管的韌性性能。現有石油管道中鋼管的鋼管存在以下不足：最危險的隱患都是存在于鋼管發展過程中，導致無法及時發現，現有常規的靜水壓爆破試驗并不能及時反映出鋼管內缺陷的活性，并及時預知試驗過程中的由于缺陷引起的突然失效，因此造成現有常規的靜水壓爆破試驗并不能準確的給出被測試鋼管的安全性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋼管上傳感器的分布結構及用其進行靜水壓爆破試驗方法，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明在輸送鋼管靜水壓爆破試驗中鋼管上傳感器的分布結構，在被檢測鋼管的左封頭和右封頭分別安裝一個傳感器，在所述鋼管的管身上順序設置三組傳感器組，每組傳感器組中包括兩個傳感器，且兩個傳感器設置在所述鋼管直徑的兩端，且第二傳感器組中的兩個傳感器連接形成的線段分別垂直于第一傳感器組、第三傳感器組中的兩個傳感器連接形成的線段。

優選地，第一傳感器組和第三傳感器組相對于所述鋼管的中心線對稱設置，且所述第一傳感器組中兩個傳感器形成的橫截面與最近封頭的距離是所述鋼管長度的1/6。

優選地，第二傳感器組中兩個傳感器形成的橫截面與所述鋼管的中心線所在橫截面重合。

優選地，位于左封頭處的傳感器和位于右封頭處的傳感器均設置在所述左封頭和所述右封頭的中央。。

優選地，位于左封頭處的傳感器與位于右封頭處的傳感器的連接線長度大于所述鋼管的長度，且所述連接線分別垂直于所述第一傳感器組所在橫截面、所述第二傳感器組所在橫截面和所述第三傳感器組所在橫截面。

優選地，位于左封頭處的傳感器、位于右封頭處的傳感器、所述第一傳感器組、所述第二傳感器組和所述第三傳感器均是聲發射傳感器，且均與聲發射儀數據通信連接。

本發明所述依據所述分布結構在輸送鋼管靜水壓爆破試驗中的試驗方法，其特征在于，該方法按照下述步驟實現：

S1，在待檢測鋼管中按照傳感器的分布結構安裝傳感器，并將所述傳感器均與聲發射儀建立通信連接；

S2，輸送鋼管靜水壓爆破試驗的前期準備完成后，進行爆破試驗，開始加壓和保壓；

第一階段加壓保壓，向安裝了傳感器的待檢測鋼管加壓至管道運行壓力P_W的50％時，保壓10min；

第二階段加壓保壓，在待檢測鋼管所承受的壓力達到管道運行壓力P_W時，保壓15min；

第三階段加壓保壓，在待檢測鋼管所承受的壓力達到管道運行壓力1.25P_W時，保壓15min；

第四階段加壓保壓，在待檢測鋼管所承受的壓力達到所述待檢測鋼管的理論屈服強度P_Y時，保壓30min；

第五階段加壓保壓，繼續加壓直到待檢測鋼管爆破，記錄待檢測鋼管達到屈服時的壓力和最高壓力。

優選地，當安裝了傳感器的待檢測鋼管所承受的壓力達到管道運行壓力P_W的50％時，開啟聲發射儀接收每個傳感器發送的數據。

更優選地，安裝在待檢測鋼管上的傳感器在聲發射儀開始接收數據時，實時將采集到待檢測鋼管的數據發送給聲發射儀，聲發射儀判斷接收到的數據是否超過預先設定的閾值，如果超過，則將傳輸該數據的傳感器的位置進行標記，并進行降壓后重新加壓處理；如果沒有超過則繼續進行下一階段加壓保壓處理。

更優選地，所述降壓后重新加壓處理是按照下述方法實現：

首先從當前階段的當前壓力P_X降壓到上一階段的最高壓力，然后從上一階段的最高壓力開始進行當前階段的第二次加壓監測，所述第二次加壓監測的最高監測壓力為0.9P_X。

本發明的有益效果是：

1、本發明所述傳感器的分布結構實時監測記錄典型部位的應力釋放、變形、異常聲響等情況，評價結構的完整性，為其正常安全運行、使用、維護等提供原始相關數據；