一种完好管道极限内压承载力的预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种完好管道极限内压承载力的预测方法及装置，其中所述完好管道极限内压承载力预测的方法，至少包括以下步骤：步骤1：测得管道的初始壁厚、管道的初始直径、管道材料的硬化指数和管道材料的工程极限抗拉强度；步骤2：通过罗德角影响系数及其对应方程，计算完好管道的极限内压承载力的值。借此，提供一种更为准确的完好钢制管道极限内压承载力的计算方法，有效提高完好管道极限内压承载力计算的精度，且可操作性强。

A method and device for predicting ultimate internal pressure bearing capacity of intact pipelines

【技术实现步骤摘要】
一种完好管道极限内压承载力的预测方法及装置
本专利技术属于管道施工
，尤其涉及一种长距离薄壁埋地完好管道极限内压承载力的预测方法及装置。
技术介绍
在管道设计与日常运行中，爆破压力通常反映管道的极限承载能力，因此准确计算管道爆破压力至关重要。针对受内压作用的完好管道爆破压力的计算，已经开展了大量的理论、数值和实验研究。但是在实际生产过程中，压力管道因爆破的不安全事故时有发生。实际上，目前管道内压计算方法还存在不少缺陷，其中一个很重要的问题是：传统完好管道爆破压力计算公式中的应力应变关系取自单轴拉伸应力状态，但管道实际的应力状态并非单轴拉伸应力状态，而是中等应力三轴度的广义剪切状态。这一问题导致采用Tresca屈服准则和Mises屈服准则在广义剪切状态下的偏差较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，修正上述偏差，提供一种更为准确的完好钢制管道极限内压的计算方法，有效提高完好管道极限内压承载力计算的精度，且可操作性强。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种完好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种完好管道极限内压承载力的预测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：/n步骤1：测得管道的初始壁厚t

【技术特征摘要】
1.一种完好管道极限内压承载力的预测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
步骤1：测得管道的初始壁厚t0、管道的初始直径D0、管道材料的硬化指数n和管道材料的工程极限抗拉强度σuts；
步骤2：通过以下方程计算完好管道的极限内压承载力的值Ppre:



式中，L(θ)为罗德角影响系数，θ为罗德角。


2.如权利要求1所述的完好管道极限内压承载力预测方法，其特征在于，L(θ)＝0.904。


3.如权利要求1所述的完好管道极限内压承载力预测方法，其特征在于，其中，σuts是管道材料的工程极限抗拉强度，σy是管道材料的屈服应力。


4.一种完好管道极限内压承载力的预测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
步骤1：依据管道受内压的平衡条件，第一主应力σ1及第二主应力σ2分别为：



式(1)中σθ为环向应力，σl为轴向应力，P为瞬时内压，D为瞬时管径，t为瞬时壁厚；将第三主应力σ3，也就是径向应力σr简化如下：
σ3＝σr≈0(2)
步骤2：管道第一主应变ε1和第三主应变ε3分别为：



式(3)中εθ为环向应变，εr为径向应变，D0为测得的管道的初始管径，t0为测得的管道的初始壁厚，针对埋地管道，轴向应变εl即第二主应变ε2可忽略，从而：
ε2＝εl＝0(4)
步骤4：根据塑性变形不可压缩原理，有：
ε1+ε2+ε3＝0(5)
因此，通过式(3)和式(4)可得：



选取幂次强化函数表征真实应力应变：



式(7)中σs和ε分别是单轴拉伸的真实应力和应变，σuts是测得的工程极限抗拉强度，σy是测得的屈服应力；
步骤5：利用罗德角的屈服函数表征多轴应力状态下的屈服状况，该屈服函数如下式：
f＝σM-σs(εM)L(θ)(8)









式(11)中，f为屈服函数，σM为Mises等效应力，L(θ)为罗德角影响系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦昆，李昕，冯春健，蒋习民，孙明明，刘飞，王保计，王西岗，陈同彦，杨东方，郭海涛，季文峰，彭增利，高文，宋德俊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化石油工程技术服务有限公司，中石化石油工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11