(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210790388.4 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 合肥通用机 械研究院有限公司 地址 230031 安徽省合肥市蜀山区长江西 路888号 申请人 合肥通用机 械研究院特种设备检验 站有限公司 (72)发明人 吴锴　范志超　周煜　董杰　陈炜　 (74)专利代理 机构 合肥和瑞知识产权代理事务 所(普通合伙) 34118 专利代理师 柯凯敏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06Q 10/06(2012.01)G06F 113/14(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于应变的管道环焊缝失效评估图方法、 设 备及存储介质 (57)摘要 本发明涉及油气管道传输技术领域， 具体涉 及一种基于应变的管道环焊缝 失效评估图方法、 设备及存储介质。 本发明包括以下步骤： S1.根据 待评价管道， 建立基于应变的管道环焊缝的失效 评估曲线； S2.计算评估点的横坐标； S3.计算评 估点的纵坐标； S4.根据步骤S2和步骤S3获得的 评估点坐标， 进行评估点与失效评估曲线的相对 位置的判断， 从而评估待评价管道的管道环焊缝 的安全性。 本发 明准确表征了焊缝 强度匹配对结 构断裂行为的影 响， 突破了 现有方法无法适用于 应变载荷控制的大范围屈服条件下管道环焊缝 裂纹适用性评价的瓶颈难题， 并具备计算简洁、 精度高且适用范围广的优点， 有利于保障油气管 道的运行安全性。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115169115 A 2022.10.11 CN 115169115 A 1.一种基于应 变的管道 环焊缝失效评估图方法， 其特 征在于包括以下步骤： S1.根据待评价管道， 建立基于应 变的管道 环焊缝的失效评估曲线； S2.计算评估点的横坐标， 包括以下子步骤： S21.以下式计算待评价管道的参 考应变 εref： 其中： ξ1＝‑32.665， ξ2＝4.635， ξ3＝0.278， ξ4＝‑1.679， ξ5＝0.979， ξ6＝0.020， ξ7＝1.111， ξ8 ＝‑1.370， ξ9＝0.402， ξ10＝15.781， ξ11＝‑31.787， ξ12＝4.292， ξ13＝0.307； m为焊缝强度匹配系数； εu为待评价管道受到的名义应 变； a为待评价管道的裂纹深度； t为待评价管道的壁厚； c为裂纹长度的一半； n为硬化系数； D为待评价管道的外径； S22.以下式获得评估点的横坐标Qr： 其中： ε0为材料屈服强度σ0对应的应 变； S3.计算评估点的纵坐标； S4.根据步骤S2和步骤S3获得的评估点坐标， 进行评估点与失效评估曲线 的相对位置 的判断， 从而评估待评价管道的管道 环焊缝的安全性。 2.根据权利要求1所述的一种基于应变的管道环焊缝失效评估图方法， 其特征在于： 所 述步骤S3包括以下子步骤： S31.根据待评价管材的应力应变曲线， 找到应变εu对应的应力值σu， 随后以下式计算弹 性断裂参数Je： 其中： v为泊松比； E为管材弹性模量； 且：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115169115 A 2当0<a/2c≤0.5时， M1＝1.13‑0.09(a/c)， M2＝[0.89/(0.2+a/c)] ‑0.54， M3＝0.5‑[1/ (0.65+a/c)]+14[1 ‑(a/c)]24， M4＝1， M5＝[1+1.464(a/ c)1.65]0.5； 当0.5<a/2c≤1时， M1＝(c/a)0.5[1+0.04c/a]， M2＝0.2(c/a)4， M3＝‑0.11(c/a)4， M4＝ (c/a)0.5， M5＝[1+1.464(c /a)1.65]0.5； S32.以下式计算评估点的纵坐标 Kr： 其中： Jmat为焊缝断裂韧性。 3.根据权利要求2所述的一种基于应变的管道环焊缝失效评估图方法， 其特征在于： 所 述步骤S4中， 评估点与失效评估曲线的相对位置的判断包括： 将评定点绘制在失效评定图 上， 如果评定 点(Qr， Kr)位于失效评估曲线下方， 则待 评估管道的管道环焊缝安全， 否则为不 安全。 4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于应变的管道环焊缝失效评估图方法， 其特征 在于： 所述步骤S1中， 在建立基于应变的失效评估曲线 前， 先确定确定待评价管道的外径D、 壁厚t、 外半径R、 裂纹深度a、 裂纹长度2c、 焊缝 强度匹配系数m、 焊缝断裂韧性Jmat、 管材弹性 模量E、 泊松比v、 管材屈服强度σ0、 硬化系数n， 以及待评估管道受到的名义应变εn； 随后， 建 立基于应 变的失效评估曲线的公式如下： 其中： Qr为载荷比； σref为材料应力应 变曲线中参 考应变 εref对应的应力； ε0为材料屈服强度σ0对应的应 变。 5.一种设备， 其特征在于， 包括处理器、 输入设备、 输出设备和存储器， 所述处理器、 输 入设备、 输出设备和存储器依次连接， 所述存储器用于存储计算机程序， 所述计算机程序包 括程序指 令， 所述处理器被配置用于调用所述程序指 令， 执行如权利要求 1或2或3所述的方 法。 6.一种存储介质， 其特征在于， 所述存储介质存储有计算机程序， 所述计算机程序包括 程序指令， 所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1或2或3所述的 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115169115 A 3