[发明专利]一种获取一级地区油气输送管试压压力的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及管道试压领域，特别涉及一种获取一级地区油气输送管试压压力的方法及装置。

背景技术

管道试压是管道建设中的重要环节，用于验证管道的整体强度是否能承受管道运行的压力。管道的母材和焊缝中不可避免存在缺陷，提高试压压力可使提高缺陷暴露率，而且，在高强度试压压力下，管道投产运行的压力相对试压压力较低，因此运行更安全，且具有一定的潜力提高运行压力，从而提高运输量。

现有技术中根据现行的规范规定中，试压压力主要取决于管道的设计压力。在一级地区输气管道中，试压压力不得低于设计压力的1.1倍；在高差较明显的试压段，需要核算管道低点试压时所承受的环向应力，其试压压力对应的管道环向应力一般不应大于管材最低屈服强度的0.9倍；对特殊经设计允许，其试压压力对应的管道环向应力最大不得大于管材最低屈服强度的0.95倍。在管道试压过程中，主要通过监测压力值来控制试压进程。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在管径、钢级确定的情况下，设计压力由管道强度设计系数决定。强度设计系数取决于制管技术水平和管道施工水平，具有明显的经验性质，缺少严密的计算论证，因此现行的规范规定中对一级地区输气管道仅规定试压压力为不低于1.1倍的设计压力。但为了实际工程试压方便，在高差明显或特殊地段，允许管线局部达到更高的试压压力，该试压压力上限值一般为钢管出厂时的水压试验压力规定值。但实际钢管强度存在一个概率分布，仅仅以一个低值或者高值为试压依据达不到充分检验管道强度的试压目的或者可能对管道造成不可接受的损伤。但通过何种方法从理论上计算试压压力值、采用多高的试压压力，使得管道在安全的前提下尽可能提高试压压力，在管道试压领域一直没有这方面的先例。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种获取一级地区油气输送管试压压力的方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种获取一级地区油气输送管试压压力的方法，所述方法包括：

根据管道壁厚样本数据集中的样本确定的管道壁厚均值和管道壁厚标准差，计算第一概率可靠度下的管道壁厚低值；

根据管道屈服强度样本数据集中的样本确定的管道屈服强度均值和管道屈服强度标准差，计算第二概率可靠度下的管道屈服强度低值；

根据所述管道壁厚低值和所述管道屈服强度低值和管道外径，计算第三概率可靠度下管道高点允许承受的最大强度试压压力值，并根据管道的高度差和所述管道高点允许承受的最大强度试压压力值，计算管道低点强度试压压力值；

根据所述管道高点允许承受的最大强度试压压力值，计算管道低点允许承受的最大强度试压压力值；

若所述管道低点强度试压压力值小于所述管道低点允许承受的最大强度试压压力值，则将管道高点的试压压力达到所述管道高点允许承受的最大强度试压压力值确定为最终的试压强度；

若所述管道低点强度试压压力值大于所述管道低点允许承受的最大强度试压压力值，则将管道低点的试压压力达到所述管道低点允许承受的最大强度试压压力值确定为最终的试压强度。

其中，所述计算第一概率可靠度下的管道壁厚低值，包括：

δ_low=μ_壁厚-3.01σ_壁厚

其中，δ_low为所述管道壁厚低值；μ_壁厚为所述管道壁厚均值；σ_壁厚为所述管道壁厚标准差。

其中，所述计算第二概率可靠度下的管道屈服强度低值，包括：

σ_low=μ_屈-2.33σ_屈

其中，σ_low为所述管道屈服强度低值；μ_屈为所述管道屈服强度均值；σ_屈为所述管道屈服强度标准差。

其中，所述计算第三概率可靠度下管道高点允许承受的最大强度试压压力值，包括：

其中，P_高点为管道高点允许承受的最大强度试压压力值；σ_low为管道屈服强度低值；δ_low为管道壁厚低值，D为管道外径；

相应的，计算管道低点强度试压压力值，包括：

其中，P_低点为管道低点强度试压压力值；P_高点为管道高点允许承受的最大强度试压压力值；h为管道的高度差。