一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的方法及裝置，屬于管道試壓領域。所述方法包括：若管道低點強度試壓壓力值小于管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道高點的試壓壓力達到管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度；若管道低點強度試壓壓力值大于管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道低點的試壓壓力達到管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度。本發明通過計算得到的管道中的各個試壓強度，確定管道最終的試壓強度，在保證安全的前提下盡可能的提高了試壓壓力，為有效的提高了管道的安全性能，并對提高管道的輸送能力起到了一定的示范效果。
【專利說明】一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及管道試壓領域，特別涉及一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]管道試壓是管道建設中的重要環節，用于驗證管道的整體強度是否能承受管道運行的壓力。管道的母材和焊縫中不可避免存在缺陷，提高試壓壓力可使提高缺陷暴露率，而且，在高強度試壓壓力下，管道投產運行的壓力相對試壓壓力較低，因此運行更安全，且具有一定的潛力提聞運行壓力，從而提聞運輸量。
[0003]現有技術中根據現行的規范規定中，試壓壓力主要取決于管道的設計壓力。在一級地區輸氣管道中，試壓壓力不得低于設計壓力的1.1倍；在高差較明顯的試壓段，需要核算管道低點試壓時所承受的環向應力，其試壓壓力對應的管道環向應力一般不應大于管材最低屈服強度的0.9倍；對特殊經設計允許，其試壓壓力對應的管道環向應力最大不得大于管材最低屈服強度的0.95倍。在管道試壓過程中，主要通過監測壓力值來控制試壓進程。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]在管徑、鋼級確定的情況下，設計壓力由管道強度設計系數決定。強度設計系數取決于制管技術水平和管道施工水平，具有明顯的經驗性質，缺少嚴密的計算論證，因此現行的規范規定中對一級地區輸氣管道僅規定試壓壓力為不低于1.1倍的設計壓力。但為了實際工程試壓方便，在高差明顯或特殊地段，允許管線局部達到更高的試壓壓力，該試壓壓力上限值一般為鋼管出廠時的水壓試驗壓力規定值。但實際鋼管強度存在一個概率分布，僅僅以一個低值或者高值為試壓依據達不到充分檢驗管道強度的試壓目的或者可能對管道造成不可接受的損傷。但通過何種方法從理論上計算試壓壓力值、采用多高的試壓壓力，使得管道在安全的前提下盡可能提高試壓壓力，在管道試壓領域一直沒有這方面的先例。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的方法及裝置。所述技術方案如下:
[0007]—方面，提供了一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的方法，所述方法包括:
[0008]根據管道壁厚樣本數據集中的樣本確定的管道壁厚均值和管道壁厚標準差，計算第一概率可靠度下的管道壁厚低值；
[0009]根據管道屈服強度樣本數據集中的樣本確定的管道屈服強度均值和管道屈服強度標準差，計算第二概率可靠度下的管道屈服強度低值；
[0010]根據所述管道壁厚低值和所述管道屈服強度低值和管道外徑，計算第三概率可靠度下管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，并根據管道的高度差和所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，計算管道低點強度試壓壓力值；[0011]根據所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，計算管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值；
[0012]若所述管道低點強度試壓壓力值小于所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道高點的試壓壓力達到所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度；
[0013] 若所述管道低點強度試壓壓力值大于所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道低點的試壓壓力達到所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度。
[0014]其中，所述計算第一概率可靠度下的管道壁厚低值，包括:
[0015]δ low= U ?厚 _3.01 σ 壁厚
[0016]其中，δ low為所述管道壁厚低值；μ _為所述管道壁厚均值；σ _為所述管道壁厚標準差。
[0017]其中，所述計算第二概率可靠度下的管道屈服強度低值，包括:
_8] σ low= μ 屈-2.33 σ 屈
[0019]其中，σ lOT為所述管道屈服強度低值；μ s為所述管道屈服強度均值；σ s為所述管道屈服強度標準差。
[0020]其中，所述計算第三概率可靠度下管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，包括:
[0021]
【權利要求】
1.一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的方法，其特征在于，所述方法包括: 根據管道壁厚樣本數據集中的樣本確定的管道壁厚均值和管道壁厚標準差，計算第一概率可靠度下的管道壁厚低值； 根據管道屈服強度樣本數據集中的樣本確定的管道屈服強度均值和管道屈服強度標準差，計算第二概率可靠度下的管道屈服強度低值； 根據所述管道壁厚低值和所述管道屈服強度低值和管道外徑，計算第三概率可靠度下管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，并根據管道的高度差和所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，計算管道低點強度試壓壓力值； 根據所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，計算管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值； 若所述管道低點強度試壓壓力值小于所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道高點的試壓壓力達到所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度； 若所述管道低點強度試壓壓力值大于所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道低點的試壓壓力達到所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度。
2.根據權利要求1 所述的方法，其特征在于，所述計算第一概率可靠度下的管道壁厚低值，包括:
其中，δ low為所述管道壁厚低值；μ 為所述管道壁厚均值；σ 為所述管道壁厚標準差。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算第二概率可靠度下的管道屈服強度低值，包括: 其中，σ lw為所述管道屈服強度低值；μ s為所述管道屈服強度均值；σ s為所述管道屈服強度標準差。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算第三概率可靠度下管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，包括:
C*
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，計算管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，包括: Pmax =1.1P高點
其中，P_為管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值為管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值。
6.一種獲取一級地區油氣輸送管試壓壓力的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 第一計算模塊，用于根據管道壁厚樣本數據集中的樣本確定的管道壁厚均值和管道壁厚標準差，計算第一概率可靠度下的管道壁厚低值； 第二計算模塊，用于根據管道屈服強度樣本數據集中的樣本確定的管道屈服強度均值和管道屈服強度標準差，計算第二概率可靠度下的管道屈服強度低值； 第三計算模塊，用于根據所述管道壁厚低值和所述管道屈服強度低值和管道外徑，計算第三概率可靠度下管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，并根據管道的高度差和所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，計算管道低點強度試壓壓力值； 第四計算模塊，用于根據所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值，計算管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值； 第一確定模塊，用于若所述管道低點強度試壓壓力值小于所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道高點的試壓壓力達到所述管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度； 第二確定模塊，用于若所述管道低點強度試壓壓力值大于所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值，則將管道低點的試壓壓力達到所述管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值確定為最終的試壓強度。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一計算模塊具體用于:
310w= y 壁厚3.0l σ壁厚 其中，δ low為所述管道壁厚低值；μ 為所述管道壁厚均值；σ 為所述管道壁厚標準差。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二計算模塊具體用于:
0 1w= μ 屈-2.33 O 屈 其中，σ lw為所述管道屈服強度低值；μ s為所述管道屈服強度均值；σ s為所述管道屈服強度標準差。
9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第三計算模塊具體用于:
10.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第四計算模塊具體用于: P =1 1P ~ 其中，P_為管道低點允許承受的最大強度試壓壓力值為管道高點允許承受的最大強度試壓壓力值。
【文檔編號】G01N3/12GK103969124SQ201310028000
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月24日 優先權日:2013年1月24日
【發明者】楊鋒平, 羅金恒, 趙新偉, 張廣利, 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
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