CN114264554A - 一种超高压管路内部压力测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高压管路内部压力测试方法，包括以下步骤：S1、根据对比管路计算修正系数k值，A2、在停机状态下，测试待测试管路的绝对压力，或者B2、在未停机状态下，测试待测试管路的压力脉动值，本发明的测试方法可测试的管路内部压力范围大，从几十兆帕到几百兆帕，而且相比于高压传感器，本方法不需开孔，可以在许多部位安装且安装方便，应变片选择容易。
Description
技术领域
本发明涉及超高压管路内部压力测试领域。更具体地说，本发明涉及一种超高压管路内部压力测试方法。
背景技术
超高压管路内部压力很高，达到100-300MPa，甚至更高。如果采用侵入式压力传感器测量内部压力，对于压力传感器要求高，并且只能在特定部位测量(法兰或者预留孔)，安装位置有限，难以满足多部位的测试需求。并且临时在超高压管路上安装高压法兰，面临的风险和安全隐患更大，对生产的影响较大。因此，如何便捷、安全地在高压管路上测出其内部压力是一个需要解决的难题。
发明内容
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种超高压管路内部压力测试方法，包括以下步骤：
S1、根据对比管路计算修正系数k值
选择对比管路，进行静水压实验，获得不同压力、温度下的管路环向应变值和轴向应变值；并根据该值计算并绘制出不同压力、不同温度下的修正系数k值曲线。
A2、测试待测试管路的绝对压力
在停机状态下，给现场管路粘贴多组应变片，启机后，测试待测试管路的环向应变值和轴向应变值，并计算得到待测试管路的测试段的绝对压力值，利用S1得到的修正系数k值表，对绝对压力值进行校正；
或者
B2、测试待测试管路的压力脉动
在未停机状态下，给现场管路粘贴多组应变片，启机后，测试待测试管路的环向应变值和轴向应变值，并计算得到待测试管路的测试段的波动压力值，利用S1得到的修正系数k值表，对压力波动值进行校正。
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，
S1、根据对比管路计算修正系数k值，包括以下步骤：
S1-1、选取与待测试管路材质相同、处理工艺相同的管路，作为对比管路，对比管路两端被封堵；
S1-2、在对比管路中部选取一段，作为测试段；
S1-3、在对比管路的测试段上间隔安装X(1≤X≤8)组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，并将应变片与数据采集系统连接，再将对比管路与加压设备连接；
在对比管道的测试段上安装压力传感器，对其内部的压力进行监测；
S1-4、调节对比管路内的温度，控制对比管路在不同温度Ti(i＝1,2，…，N)时，分别测定不同压力值Pj(j＝1,2，…，M)下对应的环向的应变值、轴向的应变值，其中，不同压力值由加压设备控制调节；
S1-5、计算得到对比管路环向的平均应变，和对比管路轴向的平均应变，并根据公式(1)计算得到对比管路的测试段的压力值，将计算得到的压力值和步骤S1-3监测得到压力值进行对比分析，获得不同温度Ti下各点Pj的修正系数k值表；
式中，Ri为管内半径，R0为管外半径，Pi为管内部压力，εθ为环向应变，εz为轴向应变，μ为管材料的泊松比，E为管材料弹性系数；
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，
A2、测试待测试管路的绝对压力，包括以下步骤：
A 2-1、在待测试管路中部选取一段，作为测试段，对其表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止；
A 2-2、在待测试管路的测试段上间隔安装X组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，在应变片附近安装一温度传感器，并将应变片与数据采集系统连接，再与温度传感器连接；
A 2-3、在待测试管路启动后，测取待测试管路的环向的应变值、轴向的应变值；
A 2-4、计算得到待测试管路环向的平均应变，和待测试管路轴向的平均应变，并根据上述公式(1)算得到待测试管路的测试段的绝对压力值；
A 2-5、利用S1得到的修正系数k值表，对绝对压力值进行校正。
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，步骤S1-1中，所述对比管路的一端被堵住，另一端通过适宜的接头与加压设备连接。
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，步骤S1-2中，还需要对对比管路的测试段的表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止。
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，步骤S1-3中，在对比管路的测试段上间隔安装X组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，其中，所述环向应变片沿着对比管路的径向分布，所述轴向应变片沿着对比管路的轴向分布。
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，
B2、测试待测试管路的压力脉动，包括以下步骤：
B2-1、在待测试管路中部选取一段，作为测试段，对其表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止；
B 2-2、在待测试管路的测试段上间隔安装X组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，在应变片附近安装一温度传感器，并将应变片与数据采集系统连接，再与温度传感器连接；
B 2-3、保持待测试管路工作，
调节待测试管路的温度，控制待测试管路的环向的应变值、轴向的应变值；
B 2-4、计算得到待测试管路环向的平均应变，和待测试管路轴向的平均应变，其中管内部压力稳态分量为0，计算得到待测试管路的测试段的压力波动值；
B 2-5、利用S1得到的修正系数k值表，对压力波动值进行校正。
8、根据权利要求2或3所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，所述步骤A2-5中，如果修正系数k值表中没有对应温度和压力数据，可利用相邻两点进行线性插值的方法来获得对应k值。
本发明至少包括以下有益效果：
1、可测试的管路内部压力范围大，从几十兆帕到几百兆帕。
2、相比于高压传感器，本方法不需开孔，可以在许多部位安装且安装方便，应变片选择容易。
3、采样频率高，压力测试精度高。
4、测试更加安全，对生产的影响小。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明步骤S1中的管路室内试验结构示意图。
图2为本发明中管路上应变片的分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1-2所示，本发明的一种超高压管路内部压力测试方法，包括以下步骤：
S1、根据对比管路计算修正系数k值
S1-1、选取与待测试管路材质相同、处理工艺相同的管路，作为对比管路1，对比管路两端被封堵，
对比管路1一般长度选取为1-2m即可，一端用堵头2堵住，另一端安装由壬接头3，是为了后续安装加压设备方便，可实现管路内部压力的方便调节；
S1-2、在对比管路中部选取一段，作为测试段；对比管路与待测试管路长度可以不同，
S1-3、在对比管路的测试段上间隔安装X组应变片4，每组应变片4包括至少一环向应变片410和至少一轴向应变片420，并将应变片与数据采集系统5连接，再将对比管路与加压设备6连接；
其中，具体的是，在对比管路的测试段上间隔安装4组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，其中，所述环向应变片沿着对比管路的径向分布，所述轴向应变片沿着对比管路的轴向分布。对比管道内的温度采用温度传感器7采集，
在对比管道的测试段上安装压力传感器，对其内部的压力进行监测；
S1-4、调节对比管路内的温度，控制对比管路在不同温度Ti(i＝1,2，…，N)时，分别测定不同压力值Pj(j＝1,2，…，M)下对应的环向的应变值、轴向的应变值，其中，不同压力值由加压设备控制调节；
S1-5、计算得到对比管路的测试段的压力值，将计算得到的压力值和步骤S1-3监测得到压力值进行对比分析，获得不同温度Ti下各点Pj的修正系数k值表；
式中，Ri为管内半径，R0为管外半径，Pi为管内部压力，εθ为环向应变，εz为轴向应变，μ为管材料的泊松比，E为管材料弹性系数；
A2、测试待测试管路的绝对压力，在停机状态下完成，
A 2-1、在待测试管路中部选取一段，作为测试段，对其表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止；
A 2-2、在待测试管路的测试段上间隔安装X组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，在应变片附近安装一温度传感器，并将应变片与数据采集系统连接，再与温度传感器连接；
A 2-3、在待测试管路启动后，测取待测试管路的环向的应变值、轴向的应变值；
A 2-4、计算得到待测试管路环向的平均应变，和待测试管路轴向的平均应变，并根据上述公式(1)算得到待测试管路的测试段的绝对压力值；
A 2-5、利用S1得到的修正系数k值表，对绝对压力值进行校正。
B2、测试待测试管路的压力脉动，在不停机状态下完成，
B2-1、在待测试管路中部选取一段，作为测试段，对其表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止；该测试段足够小，能够容纳X组应变片，以确保X组应变的测试结果相同。
B 2-2、在待测试管路的测试段上间隔安装X组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，在应变片附近安装一温度传感器，并将应变片与数据采集系统连接，再与温度传感器连接；
B 2-3、保持待测试管路工作，
获取待测试管路的环向的应变值、轴向的应变值；
B 2-4、计算得到待测试管路环向的平均应变，和待测试管路轴向的平均应变，其中管内部压力稳态分量为0，计算得到待测试管路的测试段的压力波动值；
B 2-5、利用S1得到的修正系数k值表，对压力波动值进行校正。
其中，步骤A2和步骤B2，一个是停机状态下的测试步骤，一个是不停机状态下的测试步骤，根据实际需求选择其中的一个需求即可。
优选的，所述的超高压管路内部压力测试方法，所述步骤A2-5中，如果修正系数k值表中没有对应温度和压力数据，可利用相邻两点进行线性插值的方法来获得对应k值。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据对比管路计算修正系数k值
选择对比管路，进行静水压实验，获得不同压力、温度下的管路环向应变值和轴向应变值；并根据该值计算并绘制出不同压力、不同温度下的修正系数k值曲线。
A2、测试待测试管路的绝对压力
在停机状态下，给现场管路粘贴多组应变片，启机后，测试待测试管路的环向应变值和轴向应变值，并计算得到待测试管路的测试段的绝对压力值，利用S1得到的修正系数k值表，对绝对压力值进行校正；
或者
B2、测试待测试管路的波动压力
在未停机状态下，给现场管路粘贴多组应变片，启机后，测试待测试管路的环向应变值和轴向应变值，并计算得到待测试管路的测试段的波动压力值，利用S1得到的修正系数k值表，对波动压力值进行校正。
2.根据权利要求1所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，
S1、根据对比管路计算修正系数k值，包括以下步骤：
S1-1、选取与待测试管路材质相同、处理工艺相同的管路，作为对比管路，对比管路两端被封堵；
S1-2、在对比管路中部选取一段，作为测试段；
S1-3、在对比管路的测试段上间隔安装X(1≤X≤8)组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，并将应变片与数据采集系统连接，再将对比管路与加压设备连接；
在对比管道的测试段上安装压力传感器，对其内部的压力进行监测；
S1-4、调节对比管路内的温度，控制对比管路在不同温度Ti(i＝1,2，…，N)时，分别测定不同压力值Pj(j＝1,2，…，M)下对应的环向的应变值、轴向的应变值，其中，不同压力值由加压设备控制调节；
S1-5、计算得到对比管路环向的平均应变，和对比管路轴向的平均应变，并根据公式(1)计算得到对比管路的测试段的压力值，将计算得到的压力值和步骤S1-3监测得到压力值进行对比分析，获得不同温度Ti下各点Pj的修正系数k值表；
式中，Ri为管内半径，R0为管外半径，Pi为管内部压力，εθ为环向应变，εz为轴向应变，μ为管材料的泊松比，E为管材料弹性系数。
3.根据权利要求1所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，
A2、测试待测试管路的绝对压力，包括以下步骤：
A2-1、在待测试管路中部选取一段，作为测试段，对其表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止；
A2-2、在待测试管路的测试段上间隔安装X组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，在应变片附近安装一温度传感器，并将应变片与数据采集系统连接，再与温度传感器连接；
A2-3、在待测试管路启动后，测取待测试管路的环向的应变值、轴向的应变值；
A2-4、计算得到待测试管路环向的平均应变，和待测试管路轴向的平均应变，并根据上述公式(1)算得到待测试管路的测试段的绝对压力值；
A2-5、利用S1得到的修正系数k值表，对绝对压力值进行校正。
4.根据权利要求2所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，步骤S1-1中，所述对比管路的一端被堵住，另一端通过适宜的接头与加压设备连接。
5.根据权利要求2所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，步骤S1-2中，还需要对对比管路的测试段的表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止。
6.根据权利要求2所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，步骤S1-3中，在对比管路的测试段上间隔安装X组应变片，每组应变片包括至少一环向应变片和至少一轴向应变片，其中，所述环向应变片沿着对比管路的径向分布，所述轴向应变片沿着对比管路的轴向分布。
7.根据权利要求1所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，
B2、测试待测试管路的压力脉动，包括以下步骤：
B2-1、在待测试管路中部选取一段，作为测试段，对其表面进行处理，直至外表面没有凹坑、油污且呈镜面光滑状态为止；
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调节待测试管路的温度，获取待测试管路的环向的应变值、轴向的应变值；
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8.根据权利要求2或3所述的超高压管路内部压力测试方法，其特征在于，所述步骤A2-5中，如果修正系数k值表中没有对应温度和压力数据，可利用相邻两点进行线性插值的方法来获得对应k值。
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| GR01 | Patent grant | ||
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