申请/专利权人：中国石油化工股份有限公司;中石化石油工程技术服务有限公司;中石化石油工程设计有限公司

申请日：2020-06-30

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN111859259B

主分类号：G06F17/12

分类号：G06F17/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2020.11.17#实质审查的生效;2020.10.30#公开

摘要：本发明提供一种完好管道极限内压承载力的预测方法及装置，其中所述完好管道极限内压承载力预测的方法，至少包括以下步骤：步骤1：测得管道的初始壁厚、管道的初始直径、管道材料的硬化指数和管道材料的工程极限抗拉强度；步骤2：通过罗德角影响系数及其对应方程，计算完好管道的极限内压承载力的值。借此，提供一种更为准确的完好钢制管道极限内压承载力的计算方法，有效提高完好管道极限内压承载力计算的精度，且可操作性强。

主权项：1.一种完好管道极限内压承载力的预测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：步骤1：依据管道受内压的平衡条件，第一主应力σ1及第二主应力σ2分别为： 式1中σθ为环向应力，σl为轴向应力，P为瞬时内压，D为瞬时管径，t为瞬时壁厚；将第三主应力σ3，也就是径向应力σr简化如下：σ3＝σr≈02步骤2：管道第一主应变ε1和第三主应变ε3分别为： 式3中εθ为环向应变，εr为径向应变，D0为测得的管道的初始管径，t0为测得的管道的初始壁厚，针对埋地管道，轴向应变εl即第二主应变ε2可忽略，从而：ε2＝εl＝04步骤4：根据塑性变形不可压缩原理，有：ε1+ε2+ε3＝05因此，通过式3和式4可得： 选取幂次强化函数表征真实应力应变： 式7中σs和ε分别是单轴拉伸的真实应力和应变，σuts是测得的工程极限抗拉强度，σy是测得的屈服应力；步骤5：利用罗德角的屈服函数表征多轴应力状态下的屈服状况，该屈服函数如下式：f＝σM-σsεMLθ8 式11中，f为屈服函数，σM为Mises等效应力，Lθ为罗德角影响系数，γ为归一化的角参数，表征应力状态在偏平面上分布，其中γ的高次项的作用是保证屈服面可微；J3为偏应力张量第三不变量，θ为罗德角，m、和为材料常数；步骤6：与多轴应力状态下Mises等效应力相对应的应变度量为Mises等效应变，表示成下式： 假设，多轴应力应变关系服从真实应力应变幂次方程，在下列步骤中需要将多轴等效应力应变代入真实应力应变幂次方程，依据式1、式2和式8至式11，将多轴应力用σ1表示，并且建立与真实应力σs的关系，可得： 同时，为了将内压表示为一个变量，依据式4至式6和式12，将多轴应变εM与ε1的关系，可得： 由式1、式6、式13至式14，可得： 步骤7：依据塑性失稳条件可得当时，完好管道的极限内压承载力的值Ppre为：

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