[發明專利]復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法及裝置

有效

• 申請號: 202010596651.7
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111797553B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 帥健;趙鵬程;唐雨;陳涵;李潮浪
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司安全環保與技術監督研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G01N3/08;G06F113/14;G06F119/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周達;劉飛

本說明書實施方案提供了一種復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法及裝置，所述方法包括：獲取管道的腐蝕尺寸參數、外部荷載參數、及其在未腐蝕條件下的第一極限內壓；根據所述腐蝕尺寸參數和所述第一極限內壓，確定所述管道在腐蝕條件下的第二極限內壓；根據所述第二極限內壓及所述外部荷載參數，確定所述管道在腐蝕條件及復雜荷載條件下的第三極限內壓。本說明書實施方案可以準確獲得腐蝕管道在復雜載荷條件下的極限內壓。

技術領域

本說明書涉及油氣管道運行安全技術領域，尤其是涉及一種復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法及裝置。

背景技術

油氣管道(以下簡稱管道)是輸送油氣資源的常用工具。當管道進入運行老齡期后易發生失效(或稱為缺陷)。常見的管道失效類型包括腐蝕、機械疲勞損傷、自然損害、第三方破壞、沖刷老化等；其中，腐蝕是最為常見的管道失效類型之一，嚴重威脅著管道的運行安全。因此，對腐蝕管道進行安全評價具有重要意義。

在國內外油氣管道安全評價技術中，確定腐蝕管道的極限內壓是管道安全評價的基礎。有時管道輸送到自然環境復雜的地區中，在這種環境中管道受力情況復雜，管道會受到多種復雜的外部載荷。如何準確獲得腐蝕管道在復雜載荷條件下的極限內壓，已成為目前亟待解決的技術難題。

發明內容

本說明書實施方案的目的在于提供一種復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法及裝置，以準確獲得腐蝕管道在復雜載荷條件下的極限內壓。

為達到上述目的，一方面，本說明書實施方案提供了一種復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法，包括：

獲取管道的腐蝕尺寸參數、外部荷載參數、及其在未腐蝕條件下的第一極限內壓；

根據所述腐蝕尺寸參數和所述第一極限內壓，確定所述管道在腐蝕條件下的第二極限內壓；

根據所述第二極限內壓及所述外部荷載參數，確定所述管道在腐蝕條件及復雜荷載條件下的第三極限內壓。

在本說明書實施方案的復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法中，所述管道在未腐蝕條件下的第一極限內壓根據公式得到；

其中，p₀管道在未腐蝕條件下的第一極限內壓，n為管道的冪硬化指數，t₀為管道在未腐蝕條件下的壁厚，D₀為管道在未腐蝕條件下的直徑，σ'_u為管道的極限拉伸強度。

在本說明書實施方案的復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法中，所述根據所述腐蝕尺寸參數和所述第一極限內壓，確定所述管道在腐蝕條件下的第二極限內壓，包括：

根據公式確定所述管道在腐蝕條件下的第二極限內壓；

其中，p_limit為管道在腐蝕條件下的第二極限內壓，d為管道在腐蝕條件下的腐蝕深度，L為管道在腐蝕條件下的腐蝕長度，D為管道在腐蝕條件下的直徑，t為管道在腐蝕條件下的壁厚，a、b和c為常數，p₀管道在未腐蝕條件下的第一極限內壓，n為管道的冪硬化指數，t₀為管道在未腐蝕條件下的壁厚，D₀為管道在未腐蝕條件下的直徑，σ'_u為管道的極限拉伸強度。

在本說明書實施方案的復雜荷載條件下腐蝕管道的極限內壓預測方法中，所述根據所述第二極限內壓及所述外部荷載參數，確定所述管道在腐蝕條件及復雜荷載條件下的第三極限內壓，包括：

當外部荷載為軸向應力作用時，根據公式p＝p_limit×(a₁×σ_l+a₂)確定所述管道在腐蝕條件及復雜荷載條件下的第三極限內壓；