[發明專利]制管用鋼板應力參數獲取的方法、鋼板選取方法

有效

• 申請號: 202010817943.9
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111766152B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 陳小偉;吳亞軍;王旭;劉鑒衛;白學偉;韓鐵利;張花;廖淑梅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司;巨龍鋼管有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02;G01N1/28
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種制管用鋼板應力參數獲取的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S100，基于待制備鋼管的管徑D、成型前鋼板寬度W、拉伸試樣中心位置距鋼管外表面的距離t₀，獲取所述待制備鋼管的平均應變ε₁；其中，其中，0＜t₀＜t，t為鋼管壁厚；

步驟S200，選取N塊所述待制備鋼管對應設定規格的鋼板試樣，分別通過拉伸試驗獲得N條對應鋼板試樣的應力應變曲線；在每條對應的應力應變曲線中分別以ε₁+Δε為標準基于預設間隔選取M個鋼板應變值，以獲取不同應變值對應的M個鋼板應力值；基于N條對應鋼板試樣的應力應變曲線以及不同應變值對應的M個鋼板應力值，以相同的應變值對應的鋼板應力值為一組，獲得M組不同應變值和每組相同應變值對應的N個鋼板應力值；其中，N≥5，M≥3，Δε為所述待制備鋼管的屈服強度選擇標準所對應的參數；

步驟S300，選取N塊所述待制備鋼管對應設定規格的鋼板試樣，分別按照所述待制備鋼管的參數制成N個鋼管試樣，通過拉伸試驗獲得鋼管試樣的應力應變曲線以及Δε，獲取應變值為Δε時對應的N個鋼管試樣的屈服強度值；

步驟S400，基于獲取的相同應變值對應的N個所述鋼板應力值、應變值為Δε時對應的N個鋼管試樣的屈服強度值，通過直線擬合，獲取取值最大的擬合優度對應的鋼板應變值作為鋼板應力值的表征參數；基于擬合直線R_tΔx＝a+b×R_tx以及設定標準鋼管的屈服強度對應的范圍為c≤R_tΔx≤d，獲得所述表征參數對應的鋼板應力值范圍為其中，x為對應所選的鋼板應變值的100倍，R_tx為鋼板拉伸應力應變曲線上總變形為ε時對應的應力值，Δx＝100Δε；

步驟S500，通過擬合直線公式以及鋼管試樣實測值，獲取鋼管擬合應力值R_tΔx以及鋼管試樣的實測R_tΔx，基于ΔR_tΔx＝實測R_tΔx-擬合R_tΔx，獲得N個ΔR_tΔx；1)當ΔR_tΔx均大于零時，選擇N個ΔR_tΔx中的最大值作為安全裕量上限值f，修正后的所述表征參數對應的應力值R_tx的范圍為當ΔR_tΔx均小于零時，選擇N個ΔR_tΔx中的最小值的絕對值作為安全裕量下限值e，修正后的所述表征參數對應的應力值R_tx的范圍為當N個ΔR_tΔx既包括正數，又包括負數時，選擇N個ΔR_tΔx中最小值的絕對值作為安全裕量下限值e，最大值作為安全裕量上限值f時，修正后的所述表征參數對應的應力值R_tx的范圍為

2.根據權利要求1所述的制管用鋼板應力參數獲取的方法，其特征在于，Δε為0.5％。

3.根據權利要求1所述的制管用鋼板應力參數獲取的方法，其特征在于，步驟S200中所述鋼板試樣為橫向取樣試樣。

4.根據權利要求2所述的制管用鋼板應力參數獲取的方法，其特征在于，步驟S300中所述鋼管試樣的選取位置與所述鋼板試樣的選取位置一致。

5.根據權利要求1所述的制管用鋼板應力參數獲取的方法，其特征在于，步驟S200中的“在每條對應的應力應變曲線中分別以ε₁+Δε為標準基于預設間隔選取M個鋼板應變值，以獲取不同應變值對應的M個鋼板應力值”其方法為：基于設定間隔a，以ε₁+Δε為中心，在其左右兩側分別取個應變值，以獲得M個對應的鋼板應力值；

其中，a＞0；M為奇數；

6.根據權利要求1所述的制管用鋼板應力參數獲取的方法，其特征在于，步驟S400中鋼板與鋼管的擬合優度的獲取方法為：

其中，x_i為鋼板應力值變量，y_i為鋼管屈服強度值變量，為N塊鋼板相同應變值對應的應力平均值，為N個鋼管對應的屈服強度平均值。

7.一種鋼板選取方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S100，基于待制備鋼管的管徑D、成型前鋼板寬度W、拉伸試樣中心位置距鋼管外表面的距離t₀，獲取所述待制備鋼管的平均應變ε₁；其中，其中，0＜t₀＜t，t為鋼管壁厚；

步驟S200，選取N塊所述待制備鋼管對應設定規格的鋼板試樣，分別通過拉伸試驗獲得N條對應鋼板試樣的應力應變曲線；在每條對應的應力應變曲線中分別以ε₁+Δε為標準基于預設間隔選取M個鋼板應變值，以獲取不同應變值對應的M個鋼板應力值；基于N條對應鋼板試樣的應力應變曲線以及不同應變值對應的M個鋼板應力值，以相同的應變值對應的鋼板應力值為一組，獲得M組不同應變值和每組相同應變值對應的N個鋼板應力值；其中，N≥5，M≥3，Δε為所述待制備鋼管的屈服強度選擇標準所對應的參數；

步驟S300，選取N塊所述待制備鋼管對應設定規格的鋼板試樣，分別按照所述待制備鋼管的參數制成N個鋼管試樣，通過拉伸試驗獲得鋼管試樣的應力應變曲線以及Δε，獲取應變值為Δε時對應的N個鋼管試樣的屈服強度值；

步驟S400，基于獲取的相同應變值對應的N個所述鋼板應力值、應變值為Δε時對應的N個鋼管試樣的屈服強度值，通過直線擬合，獲取取值最大的擬合優度對應的鋼板應變值作為鋼板應力值的表征參數；基于擬合直線R_tΔx＝a+b×R_tx以及設定標準鋼管的屈服強度對應的范圍為c≤R_tΔx≤d，獲得所述表征參數對應的鋼板應力值范圍為其中，x為對應所選的鋼板應變值的100倍，R_tx為鋼板拉伸應力應變曲線上總變形為ε時對應的應力值，Δx＝100Δε；

步驟S500，通過擬合直線公式以及鋼管試樣實測值，獲取鋼管擬合應力值R_tΔx以及鋼管試樣的實測R_tΔx，基于ΔR_tΔx＝實測R_tΔx-擬合R_tΔx，獲得N個ΔR_tΔx；1)當ΔR_tΔx均大于零時，選擇N個ΔR_tΔx中的最大值作為安全裕量上限值f，修正后的所述表征參數對應的應力值R_tx的范圍為當ΔR_tΔx均小于零時，選擇N個ΔR_tΔx中的最小值的絕對值作為安全裕量下限值e，修正后的所述表征參數對應的應力值R_tx的范圍為當N個ΔR_tΔx既包括正數，又包括負數時，選擇N個ΔR_tΔx中最小值的絕對值作為安全裕量下限值e，最大值作為安全裕量上限值f時，修正后的所述表征參數對應的應力值R_tx的范圍為

步驟S600，基于修正后的所述表征參數對應的應力值R_tx的范圍進行所述待制備鋼管對應鋼板的選取，并進行所述待制備鋼管的制備。