一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法及装置制造方法及图纸

技术编号:18576621 阅读:45 留言:0更新日期:2018-08-01 11:43
本发明专利技术提供了一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法及装置,方法包括:绘制管道缺陷响应时间快速决策图,根据绘制好的管道缺陷响应时间快速决策图进行缺陷计划响应时间的快速确定。本发明专利技术提供的方法可以由个体缺陷的尺寸快速确定其计划响应时间,从而制定维修响应计划,操作简单且避免了大量计算。

Method and device for quickly determining pipeline individual defect planning response time

The present invention provides a fast method and device for determining the response time of the pipe individual defect plan. The method includes: drawing the quick decision chart of the response time of the pipeline defect, and making the quick determination of the response time of the defect plan according to the fast decision chart of the pipeline defect response time. The method provided by the invention can quickly determine the planned response time from the size of the individual defect, thus formulating the maintenance response plan, simple operation and avoiding a large amount of calculation.

【技术实现步骤摘要】
一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法及装置
本专利技术涉及运输统筹管理
,具体涉及一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法及装置。
技术介绍
当前我国油气管道大部分已进入事故多发期,针对众多的管道缺陷,逐个进行维修或更换,不经济也不现实,往往需要针对缺陷特征和尺寸制定科学合理的维修响应计划,实现缺陷的计划性修复。针对随时间生长的腐蚀性缺陷,需要根据缺陷发展趋势确定需要进行修复的时间,即明确其计划响应时间。通常情况下,当腐蚀缺陷深度达到壁厚80%时,认为该缺陷是不可接受的,需要立即进行修复。另一方面,通过剩余强度计算,若缺陷剩余强度不能满足管道当前运行工况要求,也应进行立即修复,否则应采取降压运行措施。也就是说,当缺陷生长至达到这两个临界条件中的任何一个时,都应采取立即修复措施。由此,缺陷达到临界点的最短时间即可确定为缺陷的计划响应时间。缺陷特征和尺寸信息通常由管道内检测数据得到,在明确缺陷生长速率条件下,由缺陷深度值可直接计算缺陷深度达到临界点(80%壁厚)的时间。然而,计算缺陷剩余强度达到临界强度的时间,需要进行强度计算,过程繁琐。通常认为缺陷深度对强度影响较大,往往为了简化计算,忽略缺陷宽度的影响和缺陷长度的生长,认为缺陷深度随时间呈线性生长。即便如此,由缺陷强度确定对应的计划响应时间,仍需要进行缺陷剩余强度计算,不够直观便捷。对于管道企业而言,在获取管道缺陷特征信息后,若现场人员能够根据缺陷尺寸直观并快速确定缺陷计划响应时间,实现现场快速响应决策,对保障管道安全可靠运行至关重要。此外,当企业因生产需要或其他原因而无法按计划实施缺陷维修时,往往需要根据缺陷特征调整管道运行工况,若能实现快速决策,将大大提高企业生产运行效率。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术提供一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法及装置,本专利技术能够根据个体缺陷尺寸特征快速确定其计划响应时间,从而制定维修响应计划,操作简单且避免了大量计算,为管道运行与管理提供极大便利与安全保障。第一方面,本专利技术提供了一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法,包括:第一步:绘制管道缺陷响应时间快速决策图,具体包括:S11:根据待评价管道的属性特点确定适用的剩余强度评价模型;S12:以缺陷长度为位于坐标轴底部的第一横坐标,以失效压力为纵坐标,基于S11中确定的剩余强度评价模型绘制缺陷深度为一系列定值的缺陷长度-失效压力关系曲线,包括缺陷深度分别为d/t=10%,d/t=20%,d/t=30%,d/t=40%,d/t=50%,d/t=60%,d/t=70%和d/t=80%的缺陷长度-失效压力关系曲线;S13:确定管道缺陷立即响应条件:缺陷深度达到80%壁厚,或失效压力达到临界压力值Prc=MAOP*SF,MAOP为管道最大允许工作压力,SF为安全系数;S14:确定待评价管道腐蚀生长速率;S15:以缺陷计划响应时间为位于坐标轴顶部的第二横坐标,纵坐标与S12中纵坐标相同,绘制腐蚀生长速率为S14中给定值时的曲线L1,具体如下:a、确定待评价管道上的任一缺陷点在缺陷响应时间为零,即需要进行立即响应时的失效压力,该压力即为该管道对应的立即响应临界压力值;b、以某一缺陷点当前尺寸确定其对应的计划响应时间;首先确定该缺陷点的临界深度值:若由缺陷剩余强度达到管道立即响应临界压力确定的临界深度小于80%壁厚,则以剩余强度确定的临界深度作为缺陷点对应的临界深度,否则以80%壁厚作为临界深度;由临界深度值及腐蚀速率即可计算缺陷点B的计划响应时间:T计划=(d临界-d当前)/v公式一由此对前述步骤a和步骤b确定的两点进行连线,即可绘制该管道在给定腐蚀速率下的失效压力-响应时间关系曲线L1;以计划响应时间曲线L1起始点,也即计划响应时间为0的点为基点,绘制一条与横轴平行的直线,称为基准线L0,该基准线L0对应的压力即为管道缺陷立即响应临界压力值;第二步:根据绘制好的管道缺陷响应时间快速决策图进行缺陷计划响应时间的快速确定,具体包括:S21:获取待评价管道上缺陷尺寸,根据缺陷长度和深度值,在图上找到缺陷点对应位置;S22:若缺陷点位于基准线L0下方或曲线C80%左侧,表示缺陷失效压力低于立即响应临界压力值或深度超过立即响应深度,应立即修复;否则转入下一步S23;S23:由缺陷点向所述基准线L0作垂线,判断垂点P1与图中缺陷深度为80%壁厚对应的缺陷长度-失效压力关系曲线C80%的相对位置:若垂点P1位于曲线C80%右侧,则该缺陷点对应临界深度值小于80%壁厚,由该缺陷点作与横轴平行的直线并与计划响应时间曲线L1相交,该交点对应的计划响应时间即为该缺陷点计划响应时间;否则,该缺陷点对应临界深度值为80%壁厚,计划响应时间可通过上述公式一进行计算得到或采用如下方式获取:由缺陷点向基准线L0作垂线时,垂线与失效压力曲线C80%相交于交点P2,由P2点向失效压力轴也即纵轴作垂线,以该垂点P3为起点,作一条与原计划响应时间曲线L1平行的直线L2,进一步由缺陷点作与横轴平行的直线并与新获得的计划响应时间曲线L2相交,该交点对应的计划响应时间即为该缺陷的计划响应时间。进一步地,所述方法还包括:对管道运行工况调整,具体如下:针对某一缺陷点,若管道企业不能按照预计响应时间进行计划维修,并计划在超过计划响应时间的某个时间点T实施修复,则管道应降低其最大允许运行压力MAOP,具体包括:S31:由缺陷尺寸信息可确定缺陷当前失效压力Pr1;S32:由计划响应时间曲线L1确定实际计划维修时间T对应的压力值Pr2;S33:计算压差△Pr=Pr2-Pr1,该值即为基准线L0调整值,由此可得到调整后的基准线L0’对应压力值;S34:由基准线对应压力值与管道MAOP值关系,即可确定调整后的管道MAOP值。进一步地,所述S12绘制的缺陷长度-失效压力关系曲线适用于与所述待评价管道具有相同属性特点的管道或管段。进一步地,所述待评价管道的属性特点包括管径、壁厚、管材、管材性能参数、地区等级和管段设计系数中的部分或全部。第二方面,本专利技术还提供了一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定装置,包括:绘制模块和确定模块;所述绘制模块,用于绘制管道缺陷响应时间快速决策图,并具体用于执行如下过程:S11:根据待评价管道的属性特点确定适用的剩余强度评价模型;S12:以缺陷长度为位于坐标轴底部的第一横坐标,以失效压力为纵坐标,基于S11中确定的剩余强度评价模型绘制缺陷深度为一系列定值的缺陷长度-失效压力关系曲线,包括缺陷深度分别为d/t=10%,d/t=20%,d/t=30%,d/t=40%,d/t=50%,d/t=60%,d/t=70%和d/t=80%的缺陷长度-失效压力关系曲线;S13:确定管道缺陷立即响应条件:缺陷深度达到80%壁厚,或失效压力达到临界压力值Prc=MAOP*SF,MAOP为管道最大允许工作压力,SF为安全系数;S14:确定待评价管道腐蚀生长速率;S15:以缺陷计划响应时间为位于坐标轴顶部的第二横坐标,纵坐标与S12中纵坐标相同,绘制腐蚀生长速率为S14中给定值时的曲线L1,具体如下:a、确定待评价管道上的任一缺陷点在缺陷响应时间为零,即需要进行立即响应时的失效压力,该压力即为该管道对应的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法,包括:第一步:绘制管道缺陷响应时间快速决策图,具体包括:S11:根据待评价管道的属性特点确定适用的剩余强度评价模型;S12:以缺陷长度为位于坐标轴底部的第一横坐标,以失效压力为纵坐标,基于S11中确定的剩余强度评价模型绘制缺陷深度为一系列定值的缺陷长度‑失效压力关系曲线,包括缺陷深度分别为d/t=10%,d/t=20%,d/t=30%,d/t=40%,d/t=50%,d/t=60%,d/t=70%和d/t=80%的缺陷长度‑失效压力关系曲线;S13:确定管道缺陷立即响应条件:缺陷深度达到80%壁厚,或失效压力达到临界压力值Prc=MAOP*SF,MAOP为管道最大允许工作压力,SF为安全系数;S14:确定待评价管道腐蚀生长速率;S15:以缺陷计划响应时间为位于坐标轴顶部的第二横坐标,纵坐标与S12中纵坐标相同,绘制腐蚀生长速率为S14中给定值时的曲线L1,具体如下:a、确定待评价管道上的任一缺陷点在缺陷响应时间为零,即需要进行立即响应时的失效压力,该压力即为该管道对应的立即响应临界压力值;b、以某一缺陷点当前尺寸确定其对应的计划响应时间;首先确定该缺陷点的临界深度值:若由缺陷剩余强度达到管道立即响应临界压力确定的临界深度小于80%壁厚,则以剩余强度确定的临界深度作为缺陷点对应的临界深度,否则以80%壁厚作为临界深度;由临界深度值及腐蚀速率即可计算缺陷点B的计划响应时间:T计划=(d临界‑d当前)/v   公式一由此对前述步骤a和步骤b确定的两点进行连线,即可绘制该管道在给定腐蚀速率下的失效压力‑响应时间关系曲线L1;以计划响应时间曲线L1起始点,也即计划响应时间为0的点为基点,绘制一条与横轴平行的直线,称为基准线L0,该基准线L0对应的压力即为管道缺陷立即响应临界压力值;第二步:根据绘制好的管道缺陷响应时间快速决策图进行缺陷计划响应时间的快速确定,具体包括:S21:获取待评价管道上缺陷尺寸,根据缺陷长度和深度值,在图上找到缺陷点对应位置;S22:若缺陷点位于基准线L0下方或曲线C80%左侧,表示缺陷失效压力低于立即响应临界压力值或深度超过立即响应深度,应立即修复;否则转入下一步S23;S23:由缺陷点向所述基准线L0作垂线,判断垂点P1与图中缺陷深度为80%壁厚对应的缺陷长度‑失效压力关系曲线C80%的相对位置:若垂点P1位于曲线C80%右侧,则该缺陷点对应临界深度值小于80%壁厚,由该缺陷点作与横轴平行的直线并与计划响应时间曲线L1相交,该交点对应的计划响应时间即为该缺陷点计划响应时间;否则,该缺陷点对应临界深度值为80%壁厚,计划响应时间可通过上述公式一进行计算得到或采用如下方式获取:由缺陷点向基准线L0作垂线时,垂线与失效压力曲线C80%相交于交点P2,由P2点向失效压力轴也即纵轴作垂线,以该垂点P3为起点,作一条与原计划响应时间曲线L1平行的直线L2,进一步由缺陷点作与横轴平行的直线并与新获得的计划响应时间曲线L2相交,该交点对应的计划响应时间即为该缺陷的计划响应时间。...

【技术特征摘要】
1.一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定方法,包括:第一步:绘制管道缺陷响应时间快速决策图,具体包括:S11:根据待评价管道的属性特点确定适用的剩余强度评价模型;S12:以缺陷长度为位于坐标轴底部的第一横坐标,以失效压力为纵坐标,基于S11中确定的剩余强度评价模型绘制缺陷深度为一系列定值的缺陷长度-失效压力关系曲线,包括缺陷深度分别为d/t=10%,d/t=20%,d/t=30%,d/t=40%,d/t=50%,d/t=60%,d/t=70%和d/t=80%的缺陷长度-失效压力关系曲线;S13:确定管道缺陷立即响应条件:缺陷深度达到80%壁厚,或失效压力达到临界压力值Prc=MAOP*SF,MAOP为管道最大允许工作压力,SF为安全系数;S14:确定待评价管道腐蚀生长速率;S15:以缺陷计划响应时间为位于坐标轴顶部的第二横坐标,纵坐标与S12中纵坐标相同,绘制腐蚀生长速率为S14中给定值时的曲线L1,具体如下:a、确定待评价管道上的任一缺陷点在缺陷响应时间为零,即需要进行立即响应时的失效压力,该压力即为该管道对应的立即响应临界压力值;b、以某一缺陷点当前尺寸确定其对应的计划响应时间;首先确定该缺陷点的临界深度值:若由缺陷剩余强度达到管道立即响应临界压力确定的临界深度小于80%壁厚,则以剩余强度确定的临界深度作为缺陷点对应的临界深度,否则以80%壁厚作为临界深度;由临界深度值及腐蚀速率即可计算缺陷点B的计划响应时间:T计划=(d临界-d当前)/v公式一由此对前述步骤a和步骤b确定的两点进行连线,即可绘制该管道在给定腐蚀速率下的失效压力-响应时间关系曲线L1;以计划响应时间曲线L1起始点,也即计划响应时间为0的点为基点,绘制一条与横轴平行的直线,称为基准线L0,该基准线L0对应的压力即为管道缺陷立即响应临界压力值;第二步:根据绘制好的管道缺陷响应时间快速决策图进行缺陷计划响应时间的快速确定,具体包括:S21:获取待评价管道上缺陷尺寸,根据缺陷长度和深度值,在图上找到缺陷点对应位置;S22:若缺陷点位于基准线L0下方或曲线C80%左侧,表示缺陷失效压力低于立即响应临界压力值或深度超过立即响应深度,应立即修复;否则转入下一步S23;S23:由缺陷点向所述基准线L0作垂线,判断垂点P1与图中缺陷深度为80%壁厚对应的缺陷长度-失效压力关系曲线C80%的相对位置:若垂点P1位于曲线C80%右侧,则该缺陷点对应临界深度值小于80%壁厚,由该缺陷点作与横轴平行的直线并与计划响应时间曲线L1相交,该交点对应的计划响应时间即为该缺陷点计划响应时间;否则,该缺陷点对应临界深度值为80%壁厚,计划响应时间可通过上述公式一进行计算得到或采用如下方式获取:由缺陷点向基准线L0作垂线时,垂线与失效压力曲线C80%相交于交点P2,由P2点向失效压力轴也即纵轴作垂线,以该垂点P3为起点,作一条与原计划响应时间曲线L1平行的直线L2,进一步由缺陷点作与横轴平行的直线并与新获得的计划响应时间曲线L2相交,该交点对应的计划响应时间即为该缺陷的计划响应时间。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对管道运行工况调整,具体如下:针对某一缺陷点,若管道企业不能按照预计响应时间进行计划维修,并计划在超过计划响应时间的某个时间点T实施修复,则管道应降低其最大允许运行压力MAOP,具体包括:S31:由缺陷尺寸信息可确定缺陷当前失效压力Pr1;S32:由计划响应时间曲线L1确定实际计划维修时间T对应的压力值Pr2;S33:计算压差△Pr=Pr2-Pr1,该值即为基准线L0调整值,由此可得到调整后的基准线L0’对应压力值;S34:由基准线对应压力值与管道MAOP值关系,即可确定调整后的管道MAOP值。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述S12绘制的缺陷长度-失效压力关系曲线适用于与所述待评价管道具有相同属性特点的管道或管段。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述待评价管道的属性特点包括管径、壁厚、管材、管材性能参数、地区等级和管段设计系数中的部分或全部。5.一种管道个体缺陷计划响应时间快速确定装置,包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨静王晓霖王勇齐先志谢成席罡
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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