[发明专利]一种基于管道存在弹性敷设时轴向监测应力的预警方法

摘要

本发明涉及一种基于管道存在弹性敷设时轴向监测应力的预警方法，属于油气长输管道应力监测技术领域。所述预警方法包括：根据采取应力监测措施的时间节点建立管道轴向应力计算模型；建立采取应力监测措施时的管道轴向应力计算模型；建立采取应力监测措施后的管道轴向附加应力与轴向应力监测值之间的计算模型；建立采取应力监测措施后的管道轴向应力与轴向应力监测值之间的计算模型；建立管道轴向允许附加应力的关系式；建立基于管道轴向监测应力的应力预警级别模型；根据所述应力预警级别模型，判断管道的应力预警级别。本发明提高了工作效率，降低了因管道应力认识不足造成应力预警误判的可能性。

主权项

1.一种基于管道存在弹性敷设时轴向监测应力的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据采取应力监测措施的时间节点建立管道轴向应力计算模型，其为：σL＝σL,1+ΔσL式中：σL为采取应力监测措施后的管道轴向应力；σL,1为采取应力监测措施时的管道轴向应力；ΔσL为采取应力监测措施之后的管道轴向附加应力；步骤2，建立采取应力监测措施时的管道轴向应力计算模型，其为：式中：μ为泊松比；α为管材的线膨胀系数；E为管材的弹性模量；P1为采取监测措施时的运行压力；d为管道内径；t为管道壁厚；T0为管道下沟回填时的管壁温度；T1为采取监测措施时的管壁温度；D为管道外径；ρ为弹性敷设曲率半径；步骤3，建立采取应力监测措施后的管道轴向附加应力与轴向应力监测值之间的计算模型，其为：式中：σL,M为管道轴向应力监测值；P2为轴向应力监测值对应时刻的管道运行压力；步骤4，根据步骤1～步骤3中所述的计算模型，建立采取应力监测措施后的管道轴向应力与轴向应力监测值之间的计算模型，其为：步骤5，建立管道轴向允许附加应力的关系式，其为：式中：σs为管材的屈服强度；步骤6，根据步骤5中所述管道轴向允许附加应力的关系式，建立基于管道轴向监测应力的应力预警级别模型，其为：式中：β为管道轴向附加应力占管道轴向允许附加应力的百分比；步骤7，采用步骤6中所述基于管道轴向监测应力的应力预警级别模型，根据模型中的管道参数、轴向应力监测数据和管道运行参数，计算管道的应力状态，判断管道的应力预警级别。