申请/专利权人：中国石油天然气集团有限公司;中国石油天然气集团公司管材研究所

申请日：2020-03-13

公开（公告）日：2023-05-26

公开（公告）号：CN111474108B

主分类号：G01N17/00

分类号：G01N17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.26#授权;2020.08.25#实质审查的生效;2020.07.31#公开

摘要：本发明公开了一种玻璃钢管材服役寿命预测方法，本发明通过对玻璃钢管材进行浸泡试验，考虑了输送介质的腐蚀性对管材寿命的影响，利用经不同时间在腐蚀介质浸泡过的玻璃钢管材的拉伸强度数据，通过静水压试验和水压爆破试验建立了玻璃钢管材腐蚀内压强度衰减方程，另一方面考虑了管材长期承受内压对管材爆破强度的影响，建立了管材在腐蚀介质中长期强度与时间关系方程，通过设定不同安全临界压力值，得到管材服役寿命。本发明提供的方法建立在试验数据的基础上，试验周期相对较短，便于实施，与管材服役工况结合紧密，预测可靠性高。

主权项：1.一种玻璃钢管材服役寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，对待测玻璃钢管材进行静水压试验，得到静水压时间；静水压试验的试验介质为自来水，静水压压力值为玻璃钢管材公称压力PN的1.5倍，静水压时间为1小时至2000小时之间选取至少6个离散点，温度为玻璃钢管材的服役温度；步骤二，对经过静水压试验的玻璃钢管材进行水压爆破试验，测试玻璃钢管材的爆破强度值；步骤三，将静水压时间与爆破强度值的数据拟合，以静水压时间为横坐标，爆破强度值为纵坐标，利用对数回归法进行数值拟合，得到静水压时间与爆破强度值的拟合方程Ph＝a*lnt+b，t为静水压时间；步骤四，将玻璃钢管材置于腐蚀介质中进行浸泡试验，并从玻璃钢管材上截取管环试样；浸泡试验的介质为玻璃钢管材输送的流体，温度为玻璃钢管材的服役温度，试样形式为一端封堵的桶状试样，使玻璃钢管材的内壁与介质接触，压力为玻璃钢管材服役的输送压力；浸泡试验在与服役环境下浓度等值的H2S、CO2、N2或甲烷气体的气氛下进行，浸泡试验时对介质进行搅拌，试验时间为10小时至800小时之间选取至少5个离散点，分别在选取的离散时间点，从玻璃钢管材上截取管环；步骤五，对完成浸泡试验的管环试样进行拉伸试验，得到完成浸泡试验的管环试样的环向断裂强度值；步骤六，根据完成浸泡试验的管环试样的环向断裂强度值代入式（1），得到玻璃钢管材腐蚀内压强度值Pc； （1）其中，Pc——腐蚀内压强度值； ——管环试样的环向断裂强度值； D——管环试样平均外径； h——管环试样平均壁厚；步骤七，将浸泡试验的浸泡时间与玻璃钢管材腐蚀内压强度值的数据拟合，以步骤四浸泡时间值为横坐标，步骤六玻璃钢管材腐蚀内压强度值作为纵坐标，利用对数回归法进行数值拟合，得到浸泡时间与腐蚀内压强度值的拟合方程Pc＝c*lnt+d，t为浸泡时间，同时得到玻璃钢管材的腐蚀内压强度衰减方程ΔPc＝c*lnt，t为浸泡时间；步骤八，建立管材在试验温度下腐蚀环境中长期强度Pt与时间关系方程，将步骤七建立的材料在腐蚀介质中腐蚀内压强度衰减方程ΔPc＝c*lnt与步骤三清水条件下的管材静水压时间与爆破强度的拟合方程Ph＝a*lnt+b进行加和，得到玻璃钢管材在试验温度腐蚀介质中长期强度Pt与时间关系方程Pt＝a*lnt+c*lnt+b；步骤九，管材寿命推算，管材预期寿命定义为在管材长期强度值低于管材安全临界压力Ps时所对应的时间，将Ps代入方程Pt＝a*lnt+c*lnt+b，即Ps＝a*lnt+c*lnt+b，得到时间值ts，ts即为该批次玻璃钢管在试验温度和模拟试验条件下的预期寿命。

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权利要求：

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