[发明专利]斜接管道的试验方法和系统

说明书

本公开提供了一种斜接管道的试验方法和系统，包括：对斜接管道进行拉伸载荷试验，直至所述斜接管道失效，所述斜接管道包括两个呈角度对接的直管，且两个所述直管对接处具有环焊缝，所述拉伸载荷试验包括在所述斜接管道的两端沿垂直于所述环焊缝所在平面的方向施加作用力；在拉伸载荷试验过程中，实时获取测试数据，所述测试数据包括：应变数组和所述斜接管道沿拉伸方向的拉伸量，所述应变数组为所述斜接管道上从所述环焊缝处至所述斜接管道的至少一个端部的应变集合；基于所述测试数据确定所述斜接管道的拉伸量和应变数组的对应关系。本公开能模拟斜接管道的载荷加载试验，并获取可靠的试验数据，以评估斜接管道的承载能力。

技术领域

本公开涉及油气管道系统技术领域，特别涉及一种斜接管道的试验方法和系统。

背景技术

斜接管道是一种由两个直管呈角度对接并焊接固定在一起的管道。斜接管道工作过程中，在管道内部压力作用下，斜接管道的环焊缝处会产生附加弯曲应力，该弯曲应力与管道内部压力产生的薄膜应力、外部载荷相叠加，导致斜接管道的环焊缝处产生应力集中，使斜接管道承压能力下降。因而需要对斜接管道进行载荷加载试验，以评估斜接管道的承载能力。

由于在役的大部分管道均为直管，因而相关技术中载荷加载试验系统都是适用于直管的模拟测试，且斜接管道和直管涉及不同的结构，管道的载荷施加方式也不同，因此，若采用针对直管的载荷加载试验系统进行斜接管道的载荷加载试验，并将试验系统中载荷力的施加方式(四点弯曲加载方式)以及拉伸、应力数据的检测与获取方式直接应用在斜接管道上，由于斜接管道是异型结构，四点弯曲等弯曲载荷加载方式难以直接应用于斜接管道上，使得载荷加载试验无法正常进行，因而相关技术中的载荷加载试验系统不适用于斜接管道。

发明内容

本公开实施例提供了一种斜接管道的试验方法和系统，能模拟斜接管道的载荷加载试验，并获取可靠的试验数据，以评估斜接管道的承载能力。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种斜接管道的试验方法，所述试验方法包括：对斜接管道进行拉伸载荷试验，直至所述斜接管道失效，所述斜接管道包括两个呈角度对接的直管，且两个所述直管对接处具有环焊缝，所述拉伸载荷试验包括在所述斜接管道的两端沿垂直于所述环焊缝所在平面的方向施加作用力；在拉伸载荷试验过程中，实时获取测试数据，所述测试数据包括：应变数组和所述斜接管道沿拉伸方向的拉伸量，所述应变数组为所述斜接管道上从所述环焊缝处至所述斜接管道的至少一个端部的应变集合；基于所述测试数据确定所述斜接管道的拉伸量和应变数组的对应关系。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述实时获取测试数据包括：通过位于所述斜接管道上的多组应变片获取所述应变数组，所述多组应变片沿至少一个所述直管的轴向间隔布置，每组所述应变片均周向均布在所述直管的外壁上；或者，通过位于所述斜接管道上的一列应变片获取所述应变数组，所述一列应变片中各所述应变片沿一个所述直管的轴向间隔布置且位于同一直线。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述应变片的布置位置至少包括：所述环焊缝的内、所述环焊缝的外夹角、所述直管的端部和所述直管上位于所述环焊缝与所述直管的端部之间的位置，布置在所述环焊缝处的应变片的密集程度高于布置在所述直管上的应变片的密集程度。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述实时获取测试数据包括：通过位移检测装置获取所述拉伸量，所述位移检测装置包括位移传感器和两个检测基板，两个所述检测基板平行相对布置且与所述环焊缝所在平面平行，所述斜接管道的两端分别与两个所述检测基板连接，所述位移传感器的发射器和接收器分别位于两个所述检测基板相对的板面上且位于同一直线上，所述检测基板被配置为在进行拉伸载荷试验时向所述斜接管道的两端传导垂直于所述检测基板的载荷力。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述对斜接管道进行拉伸载荷试验之前，还包括：向所述斜接管道内注入流体介质，直至排尽所述斜接管道内的空气；继续注入流体介质至所述斜接管道内的压力达到设定值；获取在所述流体介质的不同注入量下，所述斜接管道内的压力和所述应变数组。