一种天然气管道止裂预测的方法

摘要

本发明公开了一种天然气管道止裂预测的方法，属于管道设计制造技术领域。所述方法包括：获取试样断裂时单位面积上损伤断裂吸收能临界值。利用有限元方法建立管道服役条件下的数值模型，计算管道裂纹尖端区域单位面积上的损伤断裂吸收能，以所述损伤断裂吸收能是否达到所述损伤断裂吸收能临界值作为管道是否开裂的判据。根据判据，从有限元模型中计算得到裂纹扩展速度和气体减压波速度。若所述裂纹扩展速度大于等于气体减压波速度，则管道在现有服役条件下，出现裂纹后不能止裂；否则，管道在现有服役条件下，出现裂纹后能止裂。本发明基于损伤断裂吸收能，利用拉伸试样预测管道止裂性能，对保障管道安全运行有一定的示范作用。

主权项

一种天然气管道止裂预测的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用拉伸试验获取天然气管道单位面积上的损伤断裂吸收能临界值；2)利用有限元方法建立天然气管道服役条件下的天然气管道有限元模型，并在钢管有限元模型中设置天然气管道裂纹；3)根据天然气管道有限元模型及天然气管道裂纹，计算天然气管道裂纹尖端区域单位面积上的损伤断裂吸收能值，将损伤断裂吸收能值与损伤断裂吸收能临界值进行比较，当损伤断裂吸收能值大于等于损伤断裂吸收能临界值时，天然气管道开裂，从天然气管道有限元模型中计算得到裂纹扩展速度和气体减压波速度；当损伤断裂吸收能值小于损伤断裂吸收能临界值时，天然气管道未开裂；4)若所述裂纹扩展速度大于等于所述气体减压波速度，则天然气管道服役条件下出现裂纹后不能止裂；若所述裂纹扩展速度小于所述气体减压波速度，则天然气管道服役条件下出现裂纹后能够止裂。