[發(fā)明專利]一種大口徑高鋼級山地管道應力檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110501644.9
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113218541B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 楊舒婷
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01L1/12
• 分類號: G01L1/12;G01N27/85;G01L5/169
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

本發(fā)明公開了一種大口徑高鋼級山地管道應力檢測方法，包括以下步驟：對目標山地管道進行磁力檢測，獲得所述目標山地管道的磁場梯度；根據(jù)所述磁場梯度計算磁場梯度模量；根據(jù)所述磁場梯度模量計算磁異常等級指標F值；根據(jù)所述磁異常等級指標F值計算所述目標山地管道的整體應力值。本發(fā)明能夠獲得具體的山地管道應力值，且通過磁檢測技術進行山地管道的應力檢測，無需剝離山地管道的防腐層，能夠保護所述山地管道的結構完整性。

技術領域

本發(fā)明涉及管道無損檢測技術領域，特別涉及一種大口徑高鋼級山地管道應力檢測方法。

背景技術

山地管道在滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、泥石流、巖溶等地質(zhì)災害下，會在內(nèi)外復雜荷載作用下形成局部應力集中，導致管道發(fā)生變形、斷裂等風險事故。因此，保障山地管道結構完整性與安全的主要策略是防止應力值超出管道材料的承載極限，迫切需要科學有效的應力檢測方法來測量在役運行危險管段的應力水平。

目前，具有工程應用價值的管道表面應力檢測技術有：X射線衍射法、磁測量法、超聲波法及中子衍射法。其中，超聲波法應用時，探頭必須與管道表面接觸，而非接觸的磁測量法只能檢測出應力集中位置，但是無法檢測出具體的應力值以及評估管道的應力狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種大口徑高鋼級山地管道應力檢測方法，能夠通過磁檢測得到管道具體的應力值。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種大口徑高鋼級山地管道應力檢測方法，包括以下步驟：

對目標山地管道進行磁力檢測，獲得所述目標山地管道的磁場梯度；

根據(jù)所述磁場梯度計算磁場梯度模量；

根據(jù)所述磁場梯度模量計算磁異常等級指標F值；

根據(jù)所述磁異常等級指標F值計算所述目標山地管道的整體應力值。

作為優(yōu)選，所述目標山地管道的整體應力值通過下式進行計算：

式中：σ_total為目標山地管道的整體應力值，MPa；σ_s為目標山地管道材料的屈服極限，MPa；F為目標山地管道的磁異常等級指標，無量綱；η為安全系數(shù)的倒數(shù)，無量綱；P_op為目標山地管道運行壓力，MPa；D為目標山地管道外徑，mm；δ為目標山地管道壁厚，mm。

作為優(yōu)選，所述安全系數(shù)為1.1～1.15中的任意值。

作為優(yōu)選，所述磁異常等級指標F值通過下式進行計算：

式中：F為目標山地管道的磁異常等級指標，無量綱；A為目標山地管道的磁應力系數(shù)，無量綱；G_M為目標山地管道的磁場梯度模量，nT/m；B_x、B_y、B_z分別為目標山地管道在x、y、z方向的感應強度，nT；L為磁力檢測梯度儀的長度。

作為優(yōu)選，計算所述磁異常等級指標F值時，

若所述目標山地管道沒有環(huán)焊縫，則根據(jù)磁場梯度模量的最大值計算所述磁異常等級指標F值；

若所述目標山地管道有環(huán)焊縫，則根據(jù)所述環(huán)焊縫位置的磁場梯度模量計算所述磁異常等級指標F值。

作為優(yōu)選，所述磁應力系數(shù)通過以下子步驟進行標定：

收集目標山地管道的基礎參數(shù)，所述基礎參數(shù)包括所述目標山地管道的材質(zhì)、管道規(guī)格、運行壓力；