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及时检测管壁环向应力的3种有效方法

通过菲尔Kendon
发布日期:2018年12月21日 |最后更新:2018年12月24日
关键的外卖

能够识别管道何时承受过大压力并可能发生故障是至关重要的。使用以下三种有效的方法来检测管壁中的箍应力,以免为时已晚。

非开挖维护方法有助于在不开挖整个管道的情况下修复或更换地下管道。它们可以就地实施,成本低得多,对周围社区和环境的影响也小得多。但是,你怎么知道管道即将失效呢?

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能够识别管道何时承受过大压力并可能发生故障是至关重要的。这使得在管道爆裂导致产品泄漏以及该故障的所有安全和环境后果之前,可以采取纠正措施。(了解更多关于损坏的管道维修金宝搏188官网app网址非开挖修复评估:如何正确检查和定位受损管道)。

环向应力是地下管道所经受的可能导致管道失效的力之一。它主要适用于壁厚比管道半径薄得多的薄壁圆柱体,如管道。环向应力也称为周向应力。

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这是垂直于管道半径的力的测量。如果管道由于过度的箍应力而失效,它会沿着管道的长度撕裂。这与纵向应力不同,纵向应力会导致管道断裂成两半。

工程师可以根据公式计算出准确的箍应力大小,并将其与管道规格进行比较。当实际环向应力接近管柱规格时,失效就迫在眉睫。环向应力计算如下:

环向应力= p × d / 2t

地点:

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P =管道内压力(psi)

D =管道内径(in)

T =管道厚度

这个简单的方程可以用于计算任何壁厚小于1/20的管道中的箍向应力th内径的。

现在我们知道了环向应力是什么,我们如何在为时已晚之前检测到管壁中的过度环向应力呢?

管道实际内压

因为环向应力方程是基于管道的内部压力,我们需要压力测量在输油管道上。在整个管道长度上安装压力表是不可能的,特别是因为我们主要讨论的是地下安装。然而,大多数管道在泵站和终点都有压力表或变送器。(但是如何发现已经存在的管道呢?学习如何使用地下管道定位器简介)。

有些人甚至可以测量管道进入地下的位置,以及管道浮出地面的位置。根据管道的长度和两点之间的压降,可以对管道中任何一点的压力进行粗略的计算。

暴露在最高压力下的管道部分通常是泵的排泄管,因为在这里提供了将产品通过管道的力。监测该产品在管道中的压力,并将其与管道规格进行比较,当您遇到问题时将突出显示。

管道的内部压力将为您提供有关管道工艺条件的信息。当管道堵塞或在目的地关闭关闭阀门时,它会显示出来。这些过程干扰会导致管道压力的危险积聚,但它们并不能揭示管道的任何状况。

调查是否裂缝在管道中都是由于环向应力形成的,需要更直接的方法来检查管壁。

内部管路检查裂缝使用超声波检查

最常见的非开挖管道内部检查方法包括使用pig(管道检查仪表)。聪明的猪拥有先进的技术,帮助工程师检查和评估管壁缺陷。超声波检测工具以一定角度向管道壁发送超声波脉冲。(阅读更多关于pigging with非开挖修复中清管工作如何进行)。

传感器测量脉冲的返回量,脉冲的返回量受到壁面裂缝的影响。通过对所有沿管壁测量的累积分析,工程师可以识别裂缝和其他缺陷,以及问题的严重程度。为了计划和实施适当的非开挖修复,必须评估损坏的程度和对管道完整性的影响。

管线压降小

虽然没有管道故障是可取的,但检测到一个小泄漏比让管道完全破裂而造成重大环境和安全风险要好得多。同样的压降技术,我们用来计算内部管道压力,可以帮助我们检测小泄漏。

当管道破裂,少量产品连续逸出时,就会在管道的这一点上造成压降。这是因为裂缝下游的流量低于上游的流量。

在泵站和目的点进行非常精确的压力测量,可以揭示压降趋势的微小变化。任何明显的变化都应进一步调查,以防止小裂缝演变成大灾难。

我们学到了什么

箍管应力是由于管内产品流动的压力而施加在管道内壁上的法向张力。然而,管道只能承受一定的压力。压力过大会导致管道破裂,最终破裂。

使用以下三种有效的方法来检测管壁中的箍应力,以免为时已晚。预防管道故障总是比处理爆裂时不可避免发生的环境和安全后果更好。

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写的菲尔Kendon技术作家@ Trenchlesspedia365金博宝

菲尔·肯登的头像

Phil Kendon拥有工程学士学位和职业实践硕士学位。他在石油和天然气行业有10年的制造经验,还有10年的非营利工作经验。菲尔和他的妻子利、三个孩子蒂莫西、汉娜和卢克住在毛里求斯的田园诗般的天堂岛上。在这里,他追求他的非营利性工作以及他对写作的热情。

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