CN117828800A - 一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油气管道及储运设施安全评价技术领域，公开了一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，通过检测目标环焊缝，在目标环焊缝上设置若干检测点，对未发生裂纹的目标环焊缝进行目标环焊缝试样的制作，通过在目标环焊缝试样上预制裂纹，并建立裂纹扩展速率预测模型，通过裂纹扩展速率预测模型建立剩余寿命计算模型，有效的实现了对目标环焊缝剩余寿命的预测，同时对目标环焊缝出现裂纹时，对裂纹同样进行了目标环焊缝剩余寿命的预测。
Description
技术领域
本发明涉及油气管道及储运设施安全评价技术领域，具体为一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法。
背景技术
石油/天然气站场作为油气输配系统中的关键环节，作为能源输入和输出的场所，聚集了巨大的能量。站场内设施放置位置集中，一旦发生损坏危险性高，损失严重。压缩机是战场内最关键设备之一，其周边管线密集，存在高压、振动等多种工况因素，使得压缩机附近管道环焊缝除受内压影响外，还叠加受到了振动疲劳作用。同时，此类环焊缝具有不同材质对接、壁厚差异大、连头口多、结构复杂的特征，更是应力集中和焊接缺陷集中区域。
在疲劳载荷的长期作用下，焊缝的原始缺陷会得到一定的发展，形成裂纹缺陷，对于此类缺陷的处理通常是停机换管，经济损失巨大，且动火焊接带来了维修的次生风险，给安全运营带来了极大的困难。在冬季保供时期等特殊情况下，生产压力大，不具备换管维修条件，通常采用对缺陷适用性评价的方法掌握含缺陷管道的适用性，但是无法掌握裂纹发展状态。目前还没有含裂纹环焊缝振动疲劳寿命的预测技术，使得安全管理缺乏科学依据。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，以解决现有技术中无法对振动工况下环焊缝的剩余寿命进行预测的技术问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，包括如下步骤：
步骤1，检测目标环焊缝的裂纹情况；
步骤2，对检测后的目标环焊缝进行振动参数测试，当目标环焊缝未出现裂纹时，在同一环焊缝中环向分布若干检测点，当目标环焊缝出现裂纹时，在裂纹处分布检测点；
步骤3，判断已分布检测点的目标环焊缝是否满足目标环焊缝试样制作以及裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件；当已分布检测点的目标环焊缝满足目标环焊缝试样制作以及裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件时，转至步骤4；当已分布检测点的目标环焊缝不满足目标环焊缝试样制作以及裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件时，转至步骤7；
步骤4，复制目标环焊缝，得到目标环焊缝试样，并在目标环焊缝试样上切取全壁厚条状试验试样；
步骤5，在切取全壁厚条试样上预制裂纹缺口，并施加疲劳载荷，使得裂纹缺口尖端产生裂纹；
步骤6，对裂纹缺口的裂纹进行应力-振动耦合疲劳试验，并对裂纹缺口处的裂纹进行振动参数测试；
步骤7，测量裂纹的扩展量，并获得裂纹的扩展速率，建立裂纹扩展速率预测模型；
步骤8，根据裂纹扩展速率预测模型建立剩余寿命计算模型，完成对目标环焊缝剩余寿命的预测。
优选的，步骤1中，目标环焊缝的裂纹情况的检测方式如下：
获取极限裂纹深度hmax，当目标环焊缝未出现裂纹时，转至步骤2；当目标环焊缝出现裂纹时，获取该裂纹在壁厚方向的投影深度实测值htest，并将深度实测值htest与极限裂纹深度hmax对比，当深度实测值htest小于极限裂纹深度hmax时，转至步骤2，反之目标环焊缝的剩余寿命为0。
进一步的，获取极限裂纹深度hmax时，裂纹沿管道环向的长度取实测值，且不小于25mm。
优选的，步骤4中，目标环焊缝试样在管道环向的宽度为1～5mm，在管道轴向长度范围为100～400mm。
优选的，步骤5中，在切取全壁厚条试样上预制裂纹缺口，当目标环焊缝未出现裂纹时，裂纹缺口位置如下确定：
当环焊缝为等壁厚对接时，裂纹缺口设置于任意侧根焊焊趾处；当环焊缝为外平齐不等壁厚对接时，裂纹缺口设置于薄壁侧根焊焊趾处；当环焊缝为内平齐不等壁厚对接时，裂纹缺口设置于厚壁侧盖面焊焊趾处；
当目标环焊缝已经出现裂纹时，裂纹缺口设置于与目标含裂纹环焊缝之裂纹相同的特征位置。
进一步的，裂纹缺口深度为0～3mm。
进一步的，在裂纹缺口上使用高频疲劳试验机施加一定周次的疲劳载荷，使裂纹缺口尖端产生裂纹，裂纹深度为1～3mm。
优选的，步骤6中，应力-振动耦合疲劳试验步骤如下：
将目标环焊缝试样设置于应力-振动耦合模拟试验机上，对试样施加拉伸力，目标环焊缝试样拉伸力的确定如下：
F＝σ×S；
σ＝σg×t×f/(2×(t-h))；
其中，F为拉伸力，单位牛顿N；σ为拉伸应力，单位MPa；S为裂纹缺口处试样的剩余未开裂截面积，不包含预制裂纹；σg为该管材对应标准规定最小屈服强度，当环焊缝两侧管材不同时，取较小值，单位MPa；t为管道壁厚，当环焊缝两侧管材不同时，取较小值，单位mm；f为管道设计系数，h为极限裂纹尺寸，单位mm；
将振动频率设定为步骤2中所获得的振幅最大的振动分频，在不同振幅下进行应力-振动耦合疲劳试验，振幅分别设定为步骤2获取的最大、最小振幅区间内的多个不同的值，其中试验时间设置为100～1000h。
优选的，步骤7中，对满足试验条件的目标环焊缝与不满足试验条件的目标环焊缝分别测量裂纹的扩展量，并分别获得裂纹的扩展速率，分别对数据拟合，获得裂纹扩展速率与振幅的关系曲线，根据曲线趋势，预测不同振幅下的裂纹扩展速率；
其中，满足试验条件的目标环焊缝的裂纹扩展速率预测模型如下：
y(x)＝AxB；
不满足试验条件的目标环焊缝的裂纹扩展速率预测模型如下，其中A为0.04387、B为0.5339：
y’(x)＝0.04387x0.5339；其中，y为裂纹扩展速率；x为振幅；A、B为待定系数，与环焊缝规格类型和振动工况有关，通过试验结果进行最小二乘法拟合，计算确定A、B，即得到相同对接形式和焊接工艺的环焊缝在不同振幅下的裂纹扩展速率预测模型。
优选的，步骤8中，含裂纹缺陷管道环焊缝在振动工况下的剩余寿命计算模型如下：
L→0 htest≥hmax；
L＝(hmax-htest)/yhtest<hmax；
其中，L为剩余寿命；htest为实测裂纹深度；hmax为极限裂纹深度；y为裂纹扩展速率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供了一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，通过检测目标环焊缝，在目标环焊缝上设置若干检测点，对未发生裂纹的目标环焊缝进行目标环焊缝试样的制作，通过在目标环焊缝试样上预制裂纹，并建立裂纹扩展速率预测模型，通过裂纹扩展速率预测模型建立剩余寿命计算模型，有效的实现了对目标环焊缝剩余寿命的预测，同时对目标环焊缝出现裂纹时，对裂纹同样进行了目标环焊缝剩余寿命的预测，本发明结果接近管道服役客观实际，使得管道管理者对含缺陷环焊缝管道的风险等级有清楚准确的认识，为含裂纹环焊缝安全管理提供科学依据，为处置措施的制定提供参考，避免不必要即时停产大修带来的费时、经济性差、产生二次风险的缺点，同时避免不及时处置导致环焊缝开裂引起的安全事故，科学性和经济性显著。
附图说明
图1为本发明中压缩机进出口管道含裂纹环焊缝剩余寿命预测方法流程图；
图2为本发明中相等壁厚对接裂纹缺口加工位置示意图；
图3为本发明中外平齐不等壁厚对接裂纹缺口加工位置示意图；
图4为本发明中内平齐不等壁厚对接裂纹缺口加工位置示意图；
图5为本发明实施例中试样几何尺寸及裂纹缺口位置示意图。
其中，A为裂纹缺口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明提供了一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，包括如下步骤：
步骤1，检测目标环焊缝的裂纹情况；
具体的，目标环焊缝的裂纹情况的检测方式如下：
依据SY/T 6477或API 579或BS 7910等行业通用标准计算环焊缝的极限裂纹深度hmax，当目标环焊缝未出现裂纹时，转至步骤2；当目标环焊缝出现裂纹时，获取该裂纹在壁厚方向的投影深度实测值htest，并将深度实测值htest与极限裂纹深度hmax对比，当深度实测值htest小于极限裂纹深度hmax时，转至步骤2，反之目标环焊缝的剩余寿命为0，应立即采取处置措施；其中获取极限裂纹深度hmax时，裂纹沿管道环向的长度取实测值，且不小于25mm。
步骤2，对检测后的目标环焊缝进行振动参数测试，当目标环焊缝未出现裂纹时，在同一环焊缝中环向分布若干检测点，当目标环焊缝出现裂纹时，在裂纹处分布检测点；
具体的，振动参数测试包括振动频率和振幅测试，采用常规的振动频谱测试设备，在环焊缝上或就近管体设置检测点，当环焊缝还未出现裂纹时，同一环焊缝环向测量尽量多(至少4个)的点钟位置，当环焊缝已出现裂纹时，在裂纹处测量。每个检测点测量管道轴向和径向两个方向的振动参数，记录振幅(加速度)最大的振动分频及最大、最小振幅。
步骤3，判断目标环焊缝是否满足试验条件，当满足试验条件时，转至步骤4，当不满足试验条件时，转至步骤7；
步骤4，根据目标环焊缝对接管材规格材质和建设时使用的焊接工艺规范复制环焊缝，得到目标环焊缝试样，如图5所示，并经过无损检测合格，在目标环焊缝上切取全壁厚条试样；
具体的，目标环焊缝试样在管道环向的宽度为1～5mm，在管道轴向长度范围为100～400mm。
步骤5，在切取全壁厚条试样上预制裂纹缺口A，并施加疲劳载荷，使得裂纹缺口A尖端产生裂纹；
具体的，在切取全壁厚条试样上预制裂纹缺口A，根据图2、图3和图4所示，当目标环焊缝未出现裂纹时，裂纹缺口A位置如下确定：
当环焊缝为等壁厚对接时，裂纹缺口A设置于任意侧根焊焊趾处；当环焊缝为外平齐不等壁厚对接时，裂纹缺口A设置于薄壁侧根焊焊趾处；当环焊缝为内平齐不等壁厚对接时，裂纹缺口A设置于厚壁侧盖面焊焊趾处；
当目标环焊缝已经出现裂纹时，裂纹缺口A设置于与目标含裂纹环焊缝之裂纹相同的特征位置。
其中，当目标环焊缝未出现裂纹和已经出现裂纹时的裂纹缺口A深度为0～3mm，在裂纹缺口A上使用高频疲劳试验机施加一定周次的疲劳载荷，使裂纹缺口A尖端产生裂纹，裂纹深度为1～3mm。
步骤6，对裂纹缺口A的裂纹进行应力-振动耦合疲劳试验，并对裂纹缺口A处的裂纹进行振动参数测试；
具体的，应力-振动耦合疲劳试验步骤如下：
将目标环焊缝试样设置于应力-振动耦合模拟试验机上，对试样施加拉伸力，目标环焊缝试样拉伸力的确定如下：
F＝σ×S；
σ＝σg×t×f/(2×(t-h))；
其中，F为拉伸力，单位牛顿N；σ为拉伸应力，单位MPa；S为裂纹缺口A处试样的剩余未开裂截面积，不包含预制裂纹；σg为该管材对应标准规定最小屈服强度，当环焊缝两侧管材不同时，取较小值，单位MPa；t为管道壁厚，当环焊缝两侧管材不同时，取较小值，单位mm；f为管道设计系数，h为极限裂纹尺寸，单位mm；
将振动频率设定为步骤2中所获得的振幅最大的振动分频，在不同振幅下进行应力-振动耦合疲劳试验，振幅分别设定为步骤2获取的最大、最小振幅区间内的多个不同的值，其中试验时间设置为100～1000h。
步骤7，测量裂纹的扩展量，并获得裂纹的扩展速率，建立裂纹扩展速率预测模型；
具体的，对满足试验条件的目标环焊缝与不满足试验条件的目标环焊缝分别测量裂纹的扩展量，并分别获得裂纹的扩展速率，分别对数据拟合，获得裂纹扩展速率与振幅的关系曲线，根据曲线趋势，预测不同振幅下的裂纹扩展速率；
其中，满足试验条件的目标环焊缝的裂纹扩展速率预测模型如下：
y(x)＝AxB；
不满足试验条件的目标环焊缝的裂纹扩展速率预测模型如下，其中A为0.04387、B为0.5339：
y’(x)＝0.04387x0.5339；其中，y为裂纹扩展速率；x为振幅；A、B为待定系数，与环焊缝规格类型和振动工况有关，通过试验结果进行最小二乘法拟合，计算确定A、B，即得到相同对接形式和焊接工艺的环焊缝在不同振幅下的裂纹扩展速率预测模型。
步骤8，根据裂纹扩展速率预测模型建立剩余寿命计算模型，完成对目标环焊缝剩余寿命的预测。
具体的，含裂纹缺陷管道环焊缝在振动工况下的剩余寿命计算模型如下：
L→0 htest≥hmax；
L＝(hmax-htest)/yhtest<hmax；
其中，L为剩余寿命；htest为实测裂纹深度；hmax为极限裂纹深度；y为裂纹扩展速率。
实施例1
本发明实施例以某天然气站场一台压缩机进口管道环焊缝为对象，现具备试样制作、裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件，目前未发现裂纹，为对未来可能出现的裂纹缺陷进行寿命即时预测，实施流程如下：
(1)检测目标环焊缝的裂纹情况
环焊缝规格信息见表1，该环焊缝还未出现裂纹，依据SY/T6477-2017标准评估，计算时裂纹沿管道环向的长度取25mm，计算获得极限裂纹尺寸为6.8mm。
表1环焊缝规格信息
(2)振动参数测试
采用常规的振动频谱测试设备，在环焊缝上或就近管体设置检测点，同一环焊缝环向测量4个的点钟位置，每个检测点测量管道轴向和径向两个方向的振动参数，记录振幅最大的振动分频为1000Hz，最大加速度振幅为30.7g、最小加速度振幅为2.5g。
(3)环焊缝试样制作
根据目标环焊缝对接管材规格材质和建设时使用的焊接工艺规范复制环焊缝，并经过无损检测合格，从制备的环焊缝上切取全壁厚条状试样，试样在管道环向的宽度为3mm，在管道轴向长度为150mm，试样示意图如图5所示。
(4)裂纹预制
使用机械加工方法沿壁厚方向在薄壁侧根焊焊趾处加工裂纹缺口A，裂纹缺口A深度3mm。
使用高频疲劳试验机施加一定周次的疲劳载荷，使裂纹缺口A尖端产生裂纹，使用显微镜观察并测量预制裂纹初始深度，4个试样预制裂纹深度分别为2130.2μm、2022.7μm、2445.1μm、2246.3μm。
(5)应力-振动耦合疲劳试验
将试样设置于应力-振动耦合模拟试验机上，对试样施加拉伸力，试样拉伸力按公式(1)、(2)计算，其中S分别为63.2mm2、63.5mm2、62.3mm2、62.9mm2，σg为485MPa，t为26.2mm，hmax为6.8，计算得F分别为14905N、14981N、14682N、14823N。
设定振动频率1700Hz，4根试样分别在2.5g、7.2、21.3、30.7g加速度振幅下进行应力-振动耦合疲劳试验。试验时间设置为1000h。
(6)裂纹扩展速率预测
应力-振动耦合疲劳试验结束后，测量裂纹深度分别为2209.0μm、2113.3μm、2555.3μm、2373.0μm，与步骤(5)的裂纹深度相比，计算获得4根试样的裂纹扩展速率分别为0.0788μm/h、0.0906μm/h、0.1102μm/h、0.1267μm/h，对数据拟合，获得裂纹扩展速率y与振幅x的关系曲线：
y”＝0.06398x0.18991
剩余寿命计算
本实施例中含裂纹缺陷管道环焊缝在振动工况下的剩余寿命按如下公式计算：
L＝(6.8-htest)×1000/y”
式中，L为剩余寿命，单位h；htest为实测裂纹深度，单位mm；x为环焊缝处实测振幅(加速度)，单位g。
现通过无损检测发现某一相同规格、工况相同环焊缝存在裂纹缺陷，深度1.2mm，实测最大振幅(加速度)为15.3g，计算获得寿命L为52138.6h，即2172.4天。
实施例2
本发明实施例以某天然气站场一台压缩机出口管道环焊缝为对象，实施流程如下：
环焊缝规格信息见表2，无损检测发现根焊焊趾处裂纹，深度5.9mm，裂纹环向长度65mm，依据SY/T6477-2017标准评估，计算获得极限裂纹尺寸为5.81mm。由于实测值大于极限裂纹尺寸，因此认为寿命趋近于0，应立即采取处置措施。
表2环焊缝规格信息
实施例3：
本发明实施例以某天然气站场一台压缩机出口管道环焊缝为对象，现不具备试样制作、裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件，目前已发现裂纹，实施流程如下：
(1)裂纹极限尺寸计算及寿命判断
环焊缝规格信息见表3，无损检测发现根焊焊趾处裂纹，深度1.2mm，裂纹环向长度25mm，依据SY/T6477-2017标准评估，计算获得极限裂纹尺寸为6.8mm。由于实测值小于极限裂纹尺寸，进行步骤2。
表3环焊缝规格信息
(2)振动参数测试
采用常规的振动频谱测试设备，在环焊缝裂纹就近检测，加速度振幅为20.1g。
(3)裂纹扩展速率预测
将步骤2获得的振幅(20.1g)通过如下公式计算获得：
y”’(x)＝0.04387×20.10.5339＝0.2177(μm/h)
剩余寿命计算
本实施例剩余寿命计算如下：
L＝(hmax-htest)×1000/y”’(x)＝(6.8-1.2)×1000/(0.04387×20.10.5339)＝25718.4h
即剩余寿命为25718.4h，即1071.6天。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，检测目标环焊缝的裂纹情况；
步骤2，对检测后的目标环焊缝进行振动参数测试，当目标环焊缝未出现裂纹时，在同一环焊缝中环向分布若干检测点，当目标环焊缝出现裂纹时，在裂纹处分布检测点；
步骤3，判断已分布检测点的目标环焊缝是否满足目标环焊缝试样制作以及裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件；当已分布检测点的目标环焊缝满足目标环焊缝试样制作以及裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件时，转至步骤4；当已分布检测点的目标环焊缝不满足目标环焊缝试样制作以及裂纹预制和应力-振动耦合疲劳试验条件时，转至步骤7；
步骤4，复制目标环焊缝，得到目标环焊缝试样，并在目标环焊缝试样上切取全壁厚条状试验试样；
步骤5，在切取全壁厚条试样上预制裂纹缺口(A)，并施加疲劳载荷，使得缺口尖端产生裂纹；
步骤6，对裂纹缺口(A)的裂纹进行应力-振动耦合疲劳试验，并对裂纹缺口(A)处的裂纹进行振动参数测试；
步骤7，测量裂纹的扩展量，并获得裂纹的扩展速率，建立裂纹扩展速率预测模型；
步骤8，根据裂纹扩展速率预测模型建立剩余寿命计算模型，完成对目标环焊缝剩余寿命的预测。
2.根据权利要求1所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤1中，目标环焊缝的裂纹情况的检测方式如下：
获取极限裂纹深度hmax，当目标环焊缝未出现裂纹时，转至步骤2；当目标环焊缝出现裂纹时，获取该裂纹在壁厚方向的投影深度实测值htest，并将深度实测值htest与极限裂纹深度hmax对比，当深度实测值htest小于极限裂纹深度hmax时，转至步骤2，反之目标环焊缝的剩余寿命为0。
3.根据权利要求2所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，获取极限裂纹深度hmax时，裂纹沿管道环向的长度取实测值，且不小于25mm。
4.根据权利要求1所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤4中，目标环焊缝试样在管道环向的宽度为1～5mm，在管道轴向长度范围为100～400mm。
5.根据权利要求1所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤5中，在切取全壁厚条试样上预制裂纹缺口(A)，当目标环焊缝未出现裂纹时，裂纹缺口(A)位置如下确定：
当环焊缝为等壁厚对接时，裂纹缺口(A)设置于任意侧根焊焊趾处；当环焊缝为外平齐不等壁厚对接时，裂纹缺口(A)设置于薄壁侧根焊焊趾处；当环焊缝为内平齐不等壁厚对接时，裂纹缺口(A)设置于厚壁侧盖面焊焊趾处；
当目标环焊缝已经出现裂纹时，裂纹缺口(A)设置于与目标含裂纹环焊缝之裂纹相同的特征位置。
6.根据权利要求5所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，裂纹缺口(A)深度为0～3mm。
7.根据权利要求6所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，在裂纹缺口(A)上使用高频疲劳试验机施加一定周次的疲劳载荷，使裂纹缺口(A)尖端产生裂纹，裂纹深度为1～3mm。
8.根据权利要求1所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤6中，应力-振动耦合疲劳试验步骤如下：
将目标环焊缝试样设置于应力-振动耦合模拟试验机上，对试样施加拉伸力，目标环焊缝试样拉伸力的确定如下：
F＝σ×S；
σ＝σg×t×f/(2×(t-h))；
其中，F为拉伸力，单位牛顿N；σ为拉伸应力，单位MPa；S为裂纹缺口(A)处试样的剩余未开裂截面积，不包含预制裂纹；σg为该管材对应标准规定最小屈服强度，当环焊缝两侧管材不同时，取较小值，单位MPa；t为管道壁厚，当环焊缝两侧管材不同时，取较小值，单位mm；f为管道设计系数，h为极限裂纹尺寸，单位mm；
将振动频率设定为步骤2中所获得的振幅最大的振动分频，在不同振幅下进行应力-振动耦合疲劳试验，振幅分别设定为步骤2获取的最大、最小振幅区间内的多个不同的值，其中试验时间设置为100～1000h。
9.根据权利要求1所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤7中，对满足试验条件的目标环焊缝与不满足试验条件的目标环焊缝分别测量裂纹的扩展量，并分别获得裂纹的扩展速率，分别对数据拟合，获得裂纹扩展速率与振幅的关系曲线，根据曲线趋势，预测不同振幅下的裂纹扩展速率；
其中，满足试验条件的目标环焊缝的裂纹扩展速率预测模型如下：
y(x)＝AxB；
不满足试验条件的目标环焊缝的裂纹扩展速率预测模型如下，其中A为0.04387、B为0.5339：
y’(x)＝0.04387x0.5339；其中，y为裂纹扩展速率；x为振幅；A、B为待定系数，与环焊缝规格类型和振动工况有关，通过试验结果进行最小二乘法拟合，计算确定A、B，即得到相同对接形式和焊接工艺的环焊缝在不同振幅下的裂纹扩展速率预测模型。
10.根据权利要求1所述的一种压缩机进出口管道环焊缝剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤8中，含裂纹缺陷管道环焊缝在振动工况下的剩余寿命计算模型如下：
L→0htest≥hmax；
L＝(hmax-htest)/yhtest<hmax；
其中，L为剩余寿命；htest为实测裂纹深度；hmax为极限裂纹深度；y为裂纹扩展速率。
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