[发明专利]一种油气管道矫顽力法应力无损测量方法

说明书

本发明公开了一种油气管道矫顽力法应力无损测量方法，包括：选取实验标定试件；对实验标定试件的矫顽力应力关系进行标定；对实验标定试件的矫顽力进行现场测量；基于矫顽力测量结果计算应力，获取应力计算结果；基于应力计算结果校核管道安全水平。该方法具有设备简单、对表面状态要求不高、测量结果稳定、测量速度快的突出优势。应用此方法进行矫顽力测量、管道壁厚上的平均应力计算和管道安全校核，解决了油气管道应力测量与安全评价的技术难题。

技术领域

本发明属于油气管道应力检测领域，特别是涉及一种油气管道矫顽力法应力无损测量方法。

背景技术

近年来，随着国民经济的快速发展，能源需求的增长及能源结构的调整，长输油气管道敷设量与日俱增，油气管网规模不断扩大。油气管道跨度大、运行环境复杂，在地质灾害或其他异常载荷作用下难以避免地产生变形，导致管道部分区域应力集中加剧，增加管道运行风险。

应力检测是评估管道安全的重要方法之一，主要包括有损应力检测和无损应力检测两种，有损应力检测法测量过程中需要对工件进行局部分离或分割，不适用于在役油气管道。目前较为成熟的无损应力检测法有X射线应力检测法和超声波应力检测法。X射线应力检测法理论成熟、测量精度高、结果准确，但X射线穿透深度较浅，检测区域仅限于材料表面和亚表面，测量深层应力需要对材料进行剥层，难以对在役管道应力状态进行准确评估；超声波应力检测法对被测表面光洁度和平面度要求很高，被测表面与探头之间的耦合状况对测量结果影响较大，无法测量焊缝。矫顽力法应力无损测量方法基于力磁耦合效应，通过测量矫顽力间接测量应力，具有测量结果稳定、测量速度快、设备简单、便于定量化等优点，在油气管道应力测量方面具有非常广阔的应用前景。

传统的应力测量方法测量深度浅，对设备及管道表面要求高，需要进行打磨甚至抛光处理，检测工艺复杂且结果可重现性不够。且现阶段矫顽力法多应用于室内测量，缺乏具体的现场测量流程，阻碍该方法在油气管道应力测量领域的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种油气管道矫顽力法应力无损测量方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种油气管道矫顽力法应力无损测量方法，包括：

选取实验标定试件，所述实验标定试件与现场管道材质、壁厚、焊接工艺相同；

对所述实验标定试件的矫顽力应力关系进行标定；

对所述实验标定试件后的管道矫顽力进行现场测量；

基于所述矫顽力测量结果计算应力，获取应力计算结果；

基于所述应力计算结果校核管道安全水平。

可选地，对所述实验标定试件的矫顽力应力关系进行标定的过程包括：

对所述实验标定试件进行加热与退火处理；

采用盲孔法对退火完成后的试件进行残余应力测量；

对所述实验标定试件的零应力矫顽力数值进行标定；

对所述实验标定试件的应力系数进行标定。

可选地，对所述实验标定试件进行加热与退火处理的过程中：

去除所述实验标定试件的管道表面油漆防腐层和锈迹；

对经过处理的实验标定试件进行加热，加热过程中避免试件被过度氧化；

对所述实验标定试件进行退火处理。

可选地，对所述实验标定试件的零应力矫顽力数值进行标定的过程包括：

将矫顽力探头和所述实验标定试件置于恒温箱内，基于矫顽力测量装置测量零应力矫顽力数值，并重复测量3-5次。