一种超高压管路内部压力测试方法与流程

1.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：

2.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。


技术实现要素：

3.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：
4.s1、根据对比管路计算修正系数k值
5.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。
6.a2、测试待测试管路的绝对压力
7.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；
8.或者
9.b2、测试待测试管路的压力脉动
10.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。
11.优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，
12.s1、根据对比管路计算修正系数k值，包括以下步骤：
13.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；
14.s1-2、在对比管路中部选取一段，作为测试段；
15.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；
16.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；
17.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；
18.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；
[0019][0020]
式中，ri为管内半径，r0为管外半径，pi为管内部压力，ε
θ
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；
[0021]
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，
[0022]
a2、测试待测试管路的绝对压力，包括以下步骤：
[0023]
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；
[0024]
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；
[0025]
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；
[0026]
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；
[0027]
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。
[0028]
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。
[0029]
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。
[0030]
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。
[0031]
优选地，所述的超高压管路内部压力测试方法，
[0032]
b2、测试待测试管路的压力脉动，包括以下步骤：
[0033]
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；
[0034]
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；
[0035]
b 2-3、保持待测试管路工作，
[0036]
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；
[0037]
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；
[0038]
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。
[0039]
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。
[0040]
本发明至少包括以下有益效果：
[0041]
1、可测试的管路内部压力范围大，从几十兆帕到几百兆帕。
[0042]
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。
[0043]
3、采样频率高，压力测试精度高。
[0044]
4、测试更加安全，对生产的影响小。
[0045]
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
[0046]
图1为本发明步骤s1中的管路室内试验结构示意图。
[0047]
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
[0048]
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。
[0049]
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。
[0050]
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。
[0051]
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。
[0052]
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：
[0053]
s1、根据对比管路计算修正系数k值
[0054]
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，
[0055]
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；
[0056]
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，
[0057]
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；
[0058]
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，
[0059]
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；
[0060]
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；
[0061]
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；
[0062][0063]
式中，ri为管内半径，r0为管外半径，pi为管内部压力，ε
θ
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；
[0064]
a2、测试待测试管路的绝对压力，在停机状态下完成，
[0065]
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；
[0066]
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；
[0067]
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；
[0068]
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；
[0069]
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。
[0070]
b2、测试待测试管路的压力脉动，在不停机状态下完成，
[0071]
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。
[0072]
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；
[0073]
b 2-3、保持待测试管路工作，
[0074]
获取待测试管路的环向的应变值、轴向的应变值；
[0075]
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；
[0076]
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。
[0077]
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。
[0078]
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。
[0079]
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。