一種輸氣管道完整性評價周期的計算方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及管道評價【技術領域】，公開了一種輸氣管道完整性評價周期的計算方法及系統(tǒng)。本發(fā)明通過建立輸氣管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)、管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值函數(shù)和管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差函數(shù)，計算提高強度設計系數(shù)后的可靠性指數(shù)，進而計算得到可靠性指數(shù)降低比率，最后對已知的強度設計系數(shù)的輸氣管道完整性評價周期進行修正調(diào)整，從而得到更高強度設計系數(shù)的輸氣管道完整性評價周期，為管道的完整性管理及維護提供建議，滿足了對輸氣管道完整性評價的需求。
【專利說明】一種輸氣管道完整性評價周期的計算方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及管道評價【技術領域】，主要適用于輸氣管道完整性評價周期的計算方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在不影響管道安全可靠性的前提下，如何最大限度地降低管道建設成本和提高管道輸送效率，一直是管道建設投資者和管道運營企業(yè)長期關注的問題。目前國際上主要采取兩種方法來降低成本和提高管輸效率，一種方法是采用高鋼級大口徑高壓輸氣管道，另一種方法是提高管道的強度設計系數(shù)。北美地區(qū)早在上世紀五、六十年代就開始開展了提高強度設計系數(shù)的研究和應用工作，例如加拿大的CSA Z662和美國的ASME B31.8都規(guī)定，一級地區(qū)的天然氣管道可以采用0.8的強度設計系數(shù)，其次是IS013623規(guī)定的0.78和英國IGE/TD/1規(guī)定的等效設計系數(shù)0.73，而我國自1994年首次GB50251《輸氣管道工程設計規(guī)范》頒布實施以來，一直沿用了一級地區(qū)0.72的強度設計系數(shù)。
[0003]在輸送壓力和管徑不變的情況下，提高強度設計系數(shù)就會降低管道的壁厚和增大管道的應力，這將使得管道的臨界缺陷極限尺寸、刺穿抗力、應力腐蝕開裂敏感性、可靠性水平與風險水平發(fā)生一定的變化，從而影響到管道的安全使用，因此，管道的完整性管理將更為苛刻，而現(xiàn)有的管道完整性評價周期也將不能滿足管道正常安全運行與維護的需要。目前，未見到國內(nèi)外有關于更高強度設計系數(shù)的管道完整性評價周期計算方法的相關報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種輸氣管道完整性評價周期的計算方法及系統(tǒng)，它能夠快速得到更高強度設計系數(shù)的輸氣管道完整性評價周期，滿足了對輸氣管道完整性評價的需求。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種輸氣管道完整性評價周期的計算方法，包括:
[0006]建立管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)
【權利要求】
1.一種輸氣管道完整性評價周期的計算方法，其特征在于，包括: 建立管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)
2.如權利要求1所述的輸氣管道完整性評價周期的計算方法，其特征在于，所述材料的流變應力of 的計算方法為:從待評估的管 道中，采集管道樣本進行力學試驗，測出屈服強度σ s ;通過公式σ f= σ s+68.95計算出σ f ； 所述由對σ f取平均值計算得到； 或，所述A根據(jù)公式/^f=SMYS+68.95計算得到，其中，SMYS為材料的最小屈服強度； 所述0&由OfS計得到，具體方法為:由力學試驗測得不同的屈服強度Os，求出所有對應的σ?;對所有求出的0f進行統(tǒng)計分析求出σσ/; 或，取當前制管行業(yè)平均偏差情況給出的推薦值0.2 σ f。
3.如權利要求1或2所述的輸氣管道完整性評價周期的計算方法，其特征在于，所述管道壁厚損失At由管道無損檢測得出，具體的計算公式為Atztft，其中，t為無損檢測測得的管道剩余壁厚； 所述μ Δ?由對所述△ t取平均值計算得到； 或，通過公式μ Δ,=CR(T-T0)計算出μ At，其中，CR為石油行業(yè)碳鋼的平均腐蝕速率，gp0.076mm/a, T為管道評估的初始時間，T0為管道評估的截止時間； 所述σ ,t由所述At統(tǒng)計得到； 或，σ 采用推薦值0.1 Λ t。
4.如權利要求1或2所述的輸氣管道完整性評價周期的計算方法，其特征在于，所述管道運行壓力P由輸氣管道的壓力測量得到； 所述μP由對P求平均值得到； 或，μ P采用推薦值Ptl, P0為設計壓力； 所述σP由所述P統(tǒng)計得到； 或，σ P采用推薦值0.05Ρ。
5.如權利要求1或2所述的輸氣管道完整性評價周期的計算方法，其特征在于，所述根據(jù)管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值函數(shù)和管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差函數(shù)分別計算基準強度設計系數(shù)下的管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值μ Z1、管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差σ Z1和待求強度設計系數(shù)下的管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值μ Z2、管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差σ Z2，包括:將基準強度設計系數(shù)下的各參數(shù)分別代入所述管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值函數(shù)和管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差函數(shù)計算得到μ Z1和σ Z1; 將待求強度設計系數(shù)下的各參數(shù)分別代入所述管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值函數(shù)和管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差函數(shù)計算得到μΖ2和σΖ2。
6.一種輸氣管道完整性評價周期的計算系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一函數(shù)建立模塊，用于建立管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)
7.如權利要求6所述的輸氣管道完整性評價周期的計算系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 數(shù)據(jù)采集模塊，用于從待評估的管道中，采集管道樣本； 力學試驗執(zhí)行模塊，用于基于所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的樣本進行力學試驗，測出屈服強度σ s ； 第五運算模塊，用于通過公式of=os+68.95計算出Of ; 第一均值運算模塊，用于對σ f取平均值求取A7f ； 或，所述第一均值運算模塊，用于根據(jù)公式/UσtSMYS + 68.95計算得到，其中，SMYS為材料的最小屈服強度； 第一標準偏差運算模塊，用于統(tǒng)計Of求取〃 或，所述第一標準偏差運算模塊，用于按照當前制管行業(yè)平均偏差情況給出的推薦值0.2 σ f求取σσ7。
8.如權利要求6或7所述的輸氣管道完整性評價周期的計算系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 第六運算模塊，用于通過公式Atztft計算出At，其中，t為無損檢測測得的管道剩余壁厚； 第二均值運算模塊，用于對所述At取平均值求取μ Δt ；或，所述第二均值運算模塊，用于通過公式μ Δt=CR(T-T0)計算出μ &，其中，CR為石油行業(yè)碳鋼的平均腐蝕速率，即0.076mm/a, T為管道評估的初始時間，T0為管道評估的截止時間； 第二標準偏差運算模塊，用于統(tǒng)計At求取σ & ； 或，所述第二標準偏差運算模塊，用于采用推薦值0.1 At求取σ μ。
9.如權利要求6或7所述的輸氣管道完整性評價周期的計算系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 測量模塊，用于測量輸氣管道的壓力得到P ； 第三均值運算模塊，用于對P求平均值得到μ P ; 或，所述第三均值運算模塊，用于采用推薦值Ptl求取μ P，Po為設計壓力； 第三標準偏差運算模塊，用于統(tǒng)計P求取σ P ; 或，所述第三標準偏差運算模塊，用于采用推薦值0.05Ρ求取σ ρ。
10.如權利要求6或7所述的輸氣管道完整性評價周期的計算系統(tǒng)，其特征在于，所述第一運算模塊，包括: 第一運算執(zhí)行單元，用于將基準強度設計系數(shù)下的各參數(shù)分別代入所述管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值 函數(shù)和管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差函數(shù)計算得到μζ1和.0 Zl ? 第二運算執(zhí)行單元，用于將待求強度設計系數(shù)下的各參數(shù)分別代入所述管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的均值函數(shù)和管道腐蝕減薄極限狀態(tài)函數(shù)的標準偏差函數(shù)計算得到μ Z2和.0 Ζ2 ο
【文檔編號】G06F19/00GK103984845SQ201410115438
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】王珂, 羅金恒, 張廣利, 諶貴宇, 李麗鋒, 張良 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣集團公司管材研究所