[發(fā)明專利]一種傳輸深水大粒徑物料的管道設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811568435.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN109583134A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈金生;鄭璀瑩;史婉麗;汪洋;劉中偉;李曙光;吳洋鋒;丁廉營(yíng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;陳選中

1.一種傳輸深水大粒徑物料的管道設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、確定傳輸管道結(jié)構(gòu)；其中，所述管道包括外管和內(nèi)管，所述外管和所述內(nèi)管材質(zhì)相同，且所述內(nèi)管中嵌入單模光纖，所述管道分節(jié)，且節(jié)與節(jié)之間通過卡箍式連接器連接；

S2、確定傳輸管道的預(yù)設(shè)性能參數(shù)和允許工作條件；包括，管道外徑D、內(nèi)徑d、管道長(zhǎng)度L、設(shè)計(jì)使用壽命T₀、管道用材屈服強(qiáng)度σ₁、抗拉強(qiáng)度σ₂、屈服強(qiáng)度安全系數(shù)η₁、抗拉強(qiáng)度安全系數(shù)η₂；其中，外管和內(nèi)管材質(zhì)一樣，且單模光纖直徑很小，計(jì)算中外管和內(nèi)管看作整體一起計(jì)算；

S3、計(jì)算傳輸管道環(huán)向應(yīng)力σ_c：

σ_c＝min(σ₁η₁，σ₂η₂)

其中，η₁取0.75，η₂取0.65；

S4、計(jì)算傳輸管道的壁厚t：

其中，p₁為傳輸管道內(nèi)部壓力，p₂為傳輸管道外部壓力，t_c為傳輸管道預(yù)設(shè)壁厚腐蝕裕量；

S5、計(jì)算傳輸管道受深水水流沖擊的應(yīng)力F_s：

其中，E為傳輸管道材料彈性模量，A為傳輸管道受水流沖擊時(shí)的振幅；

S6、計(jì)算傳輸管道疲勞次數(shù)N₁：

其中，m、n為與管道連接方式相關(guān)的系數(shù)；

S7、計(jì)算傳輸管道的使用壽命T₁：

其中，f為傳輸管道振動(dòng)頻率；

S8、判斷傳輸管道設(shè)計(jì)是否滿足要求：

若計(jì)算所得T₁大于或等于傳輸管道設(shè)計(jì)使用壽命T₀，則滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行步驟S9；若計(jì)算所得T₁小于傳輸管道設(shè)計(jì)使用壽命T₀，則不滿足設(shè)計(jì)要求，則重新進(jìn)行步驟S2～S7，得到滿足設(shè)計(jì)要求的傳輸管道；

S9、完成傳輸深水大粒徑物料的管道設(shè)計(jì)。