[发明专利]管道腐蚀缺陷评价方法和装置

权利要求书

1.一种管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

获取管道的参数和缺陷的参数；

获得所述管道的许用应力[σ]；

根据所获取的管道的参数和缺陷的参数，建立有限元模型；

通过所建立的有限元模型模拟，获得所述腐蚀缺陷处的最大应力σ_max；

建立管道腐蚀缺陷评价方程A＝[σ]/σ_max，获得管道的安全状态，

其中，当A＝[σ]/σ_max＞1时，认为管道处于安全状态；

当A＝[σ]/σ_max≤1时，认为管道处于失效状态。

2.根据权利要求1所述的管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，所述管道的参数包括所述管道的材料、外径、壁厚、最大允许工作压力、弹性模量E、泊松比、屈服应力σ_s、抗拉强度和安全系数F_s。

3.根据权利要求1所述的管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，所述缺陷的参数包括所述缺陷的长度、深度和宽度。

4.根据权利要求2所述的管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，所述建立有限元模型的步骤中，所述管道的材料的应力-应变关系采用Ramberg-Osgood模型：

其中，初始应变ε₀＝σ_s/E，α为硬化系数；n为幂硬化指数。

5.根据权利要求1所述的管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，所述建立有限元模型的步骤包括如下假设：

所述管道的材料具有塑性应力-应变状态，并且具有几何非线性和材料非线性；

考虑内压对所述管道的内壁的作用；

对于轴向缺陷，考虑外部环境对所述管道的约束和支撑；以及

对于环向缺陷，忽略外部环境对所述管道的外壁的作用。

6.根据权利要求1所述的管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，所述有限元模型中，所述管道的长度大于或等于直径的三倍。

7.根据权利要求1所述的管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，所述有限元模型中，所述缺陷的两端为1/4球体，中间部分为圆柱形。

8.根据权利要求1所述的管道腐蚀缺陷评价方法，其特征在于，采用20节点的六面体等参单元建立有限元模型。

9.一种管道腐蚀缺陷评价装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，其用于获取管道的参数和缺陷的参数；

有限元模型建立模块，其用于根据所获取的管道的参数和缺陷的参数，建立有限元模型；

评价模块，其用于建立管道腐蚀缺陷评价方程，获得管道的安全状态。

10.根据权利要求9所述的管道腐蚀缺陷评价装置，其特征在于，所述管道的参数包括所述管道的材料、外径、壁厚、最大允许工作压力、弹性模量E、泊松比、屈服应力σ_s、抗拉强度和安全系数F_s；所述缺陷的参数包括所述缺陷的长度和深度。