[发明专利]一种埋地管道服役性能评估方法、计算机可读介质和设备

说明书

本发明涉及一种埋地管道服役性能评估方法、计算机可读介质和设备。一种埋地管道服役性能评估方法，包括步骤：S1、结合影响变量构建埋地管道模型，获取管道应力与影响变量的回归方程；S2、基于所述回归方程构建影响变量与管道应力之间的关系曲线；S3、测量管道实际工况中变量测量数据，预测管道服役寿命。本发明的方法采用建立的管道服役性能评估模型可以直接求解多病害及复杂服役条件下各类埋地管道的应力，计算方程所含变量对管道应力的贡献百分比，预测管道的剩余寿命。

技术领域

本发明涉及管道性能评估领域，尤其涉及一种埋地管道服役性能评估方法、计算机可读介质和设备。

背景技术

在早期修建的埋地管道由于服役年代久远，在各种内部和外部因素耦合作用下管底脱空、内壁腐蚀、管体开裂、渗漏等多种病害共存，导致发生爆管、路面坍塌等事故的可能性剧增。因此，如何评估这些老旧管道的服役状态、剩余寿命及修复的优先级等已成为市政机构面临的严峻问题。

目前主要使用解析法和半经验法求解管道应力。尽管这些方法在实践中得到了广泛的应用，但这因包多种假设，导致其应用范围严重受限。例如，忽略了三维效应、使用Winkler弹簧分析管土相互作用无法反应非线性特性等。现有管道服役性能评估方法中最常用埋地管道性能评估方法的是按照缺陷类型及严重程度确定缺陷分值，然后按缺陷点数计算缺陷系数的平均值和最大值，分值大者即为管段结构性和功能性缺陷系数，最后按照管段结构性和功能性缺陷系数所属区间进行管道缺陷等级划分。这一评估方法存在如下问题：(1)采用单一的长度平均值指标，不能反映管道缺陷的真实情况；(2)仅根据表观检测结果进行评估，没有区分缺陷与管道材质之间的关系；(3)评估过程缺乏科学量化和理论依据；(4)无法预测管道的剩余寿命。同时，而现有的其他管道服役状况评价方法大多基于统计方法和可靠度理论，评价结果高度依赖样本数量，在难以获取足够容量样本的情况下其评价结果无法真实反映管道的服役状态，导致其无法被大量推广并应用。

申请号为CN 201910159966.2的专利文献公开了及一种含缺陷埋地PE燃气管道寿命检测方法，对燃气管道进行测试，获得燃气管道的结构尺寸和运行参数；截取燃气管道，制备弯曲紧凑型试样；以预设频率f拉伸试样，拉伸过程中的拉伸应力在最大预设应力Fmax和最小预设应力Fmin直接往复变化；基于可靠性和有限元分析计算，根据最先失效原则，确定极限缺陷尺寸；建立疲劳裂纹扩展模型、计算疲劳循环次数，确定含缺陷埋地PE燃气管道剩余寿命。本发明可以较准确的估算含缺陷埋地PE燃气管道剩余寿命。但还是没能高效的解决上述问题。

因而现有的埋地管道性能评估领域存在不足，还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种埋地管道服役性能评估方法、计算机可读介质和设备，能够科学量化埋地管道的性能结果，同时能够预测管道剩余寿命。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种埋地管道服役性能评估方法，包括步骤：

S1、结合影响变量构建埋地管道模型，获取管道应力与影响变量的回归方程；

S2、基于所述回归方程构建影响变量与管道应力之间的关系曲线；

S3、测量管道实际工况中变量测量数据，预测管道服役寿命。

优选的，所述的埋地管道服役性能评估方法，所述步骤S1具体包括：

S11、构建埋地管道模型，同时获取管道服役性能的影响变量，并设定不同影响变量情况，分别获取管道应力；

S12、对所述埋地管道模型中的影响变量进行无量纲处理，确定与管道应力的关系，构建回归方程；

S13、求解回归方程系数，使所述回归方程的预测精度符合预测要求。