一种基于应变的管道环焊缝可靠性评价方法技术

本发明专利技术实施例提供一种基于应变的管道环焊缝可靠性评价方法，包括：对管道上有裂纹缺陷的环焊缝进行测试，获得基本力学参数；对有裂纹缺陷的环焊缝进行几何检测，获得几何参数；对工况时的管道进行轴向应变测试，获取载荷参数；对基本力学参数、几何参数和载荷参数进行统计分析，获得参数的最佳统计分布类型；根据裂纹缺陷的类型和断裂失效模式，采用基于应变的可靠性分析，建立环焊缝的极限状态方程；基于最佳统计分布类型和状态方程，获得环焊缝的失效概率；基于环焊缝的失效概率，得到环焊缝的可靠度。该方法对于管道环焊缝的大范围屈服情况，从基于应变的角度更加准确的评价了环焊缝断裂的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应变的管道环焊缝可靠性评价方法
本专利技术涉及安全性评价
，尤其涉及一种基于应变的管道环焊缝可靠性评价方法。
技术介绍
油气管道是长距离输送的线性工程，主要采取焊接方式连接、埋地方式敷设。环焊缝是管道整体质量的薄弱环节，原因包括几个方面：一是环焊缝数量庞大，如西气东输二线管道总长8704公里，线路焊接约76万道口，焊缝延展总长度超过2600公里。二是管道现场焊接受人、机、料、法、环等方面影响，焊接质量控制难度大。三是焊缝一旦开裂，后果危害严重。四是在管道运行期间，管道焊缝缺陷的排查整改难度大。因此，工程上亟需提高缺陷检测与评价技术水平，以提高管道的运行安全水平。长距离油气管道建设点多、线长、面广，管道沿线地形地貌、自然环境复杂多变，裂纹缺陷是最常见的管道环焊缝缺陷。由于裂纹缺陷的存在，因此需要对环焊缝的安全性进行评价，从而确保整个管道的安全性。常规的基于应力的断裂评估方法主要针对管道载荷的控制情况，并且该方法把应力作为基本参数，适用于裂纹在小范围发生屈服(抵抗微量塑性变形的应力)的情况。而对于薄壁管道结构，裂纹端部的塑性区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于应变的管道环焊缝可靠性评价方法，其特征在于，包括：/n对管道上有裂纹缺陷的环焊缝进行测试，获得基本力学参数；/n对所述有裂纹缺陷的环焊缝进行几何检测，获得几何参数；/n对工况时的管道进行轴向应变测试，获取载荷参数；/n对所述基本力学参数、几何参数和载荷参数进行统计分析，获得参数的最佳统计分布类型；/n根据裂纹缺陷的类型和断裂失效模式，采用基于应变的可靠性分析，建立管道的极限状态方程；/n基于所述最佳统计分布类型和极限状态方程，获得所述环焊缝的失效概率；/n基于所述环焊缝的失效概率，得到所述环焊缝的可靠度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于应变的管道环焊缝可靠性评价方法，其特征在于，包括：
对管道上有裂纹缺陷的环焊缝进行测试，获得基本力学参数；
对所述有裂纹缺陷的环焊缝进行几何检测，获得几何参数；
对工况时的管道进行轴向应变测试，获取载荷参数；
对所述基本力学参数、几何参数和载荷参数进行统计分析，获得参数的最佳统计分布类型；
根据裂纹缺陷的类型和断裂失效模式，采用基于应变的可靠性分析，建立管道的极限状态方程；
基于所述最佳统计分布类型和极限状态方程，获得所述环焊缝的失效概率；
基于所述环焊缝的失效概率，得到所述环焊缝的可靠度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本力学参数包括屈强比和断裂韧性；
所述几何参数包括管道壁厚、裂纹长度、裂纹深度；
所述载荷参数为轴向应变。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述裂纹缺陷的类型为表面环向缺陷或深埋缺陷。


4.根据权利要求3所述的方法，所述建立管道的极限状态方程包括：
基于所述表面环向缺陷，确定极限应变εtcrit，计算公式如下：



其中，δmat表示断裂韧性，单位为毫米；λ表示屈强比；ξ表示相对缺陷长度，取值2c/t；η表示相对缺陷深度，取值a/t；t表示管道壁厚，单位为毫米；a表示裂纹深度；c表示裂纹一半长度；
建立极限状态函数G(x)＝εtcrit-εt，其中εt表示轴向应变；
当极限应变等于轴向应变时，管道处于临界失效状态，所述极限状态方程为G(x)＝εtcrit-εt＝0。

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，王晓霖，王勇，王佳楠，孙宝翔，奚旺，
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大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11