管道计算机辅助断裂评定系统研究

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1、万方数据．16．油气储运2003年————————————————————————————————————————一管厘计算却辅助断裂评定系统硼究曲文卿‘张鹏张彦华(北京航空航天人学)曲文卿张鹏等：管道计算机辅助断裂评定系统研究，油气储运，2003，22(4)16～21。摘要管道断裂评定z-作是管道系统安全运行的重要保证，应用计算机辅助手段进行油气管道断裂评定能够大大简化工程人员的工作，使断裂评定工作更趋科学化。重点分析了油气管道计算机辅助断裂评定系统的研究和开发，介绍了系统的设计原则、系统构成、总体设计、设计流程

2、和系统的实现，并简要分析了系统评定过程及结果的可靠性．为管道断裂评定提供了科学依据。主题词管道安垒运行断裂评定计算机辅助评定系统。，／一，前言随着油气管道运输业的飞速发展，管道焊接质精越来越倍受重视。管道焊接不可避免地在焊缝医产生各种缺陷，而缺陷的存在势必会影响管道的安全运行。因此，对管道焊接接头的断裂评定已成为il』=界各国管道工业的研究重点。目前，国际上采用的管道断裂评定方法均是建立在合于使用原则和断裂力学基础之上的，评定结果比较精确，但评定过程比较复杂，尤其是高级评定过程，一般工程技术人员难以掌握。利用计算机

3、进行管道断裂评定能够太大简化工程技术人员的工作最，并且能够使断裂评定更加方便。管道断裂评定系统的开发在近几年逐渐开始受到重视，澳大利亚的Moss，C．J．等人在PD6493—91的基础上开发了PIPESAFE评定系统⋯，目前已处于局部工程麻用阶段。美国BattelleColumbus实验室编制的软件NRCPIPE“3采用』积分方法计算含裂纹管道的肩裂载荷和最大承载能力。德国Stuttgart大学以R6方法为基础编制了ELBA系统”’，并且用于含纵向裂纹管道的安全评定。我国在此方面的工作还是窄白，适用于我国管道工业具

4、体情况的相关评定系统的研究还未见报导。*100083．北京市航空航天大学702教研室{电话：(010)82317753．通过参加适H1于我国管道行业的油气管道断裂合于使用评定系统的研发工作，认为本系统能够利用已有真实数据进行管道断裂评定，对我国管道工业的发展提供了基础支持。二、系统总体设计l、评定系统的设计思想评定系统的设计过程主要遵循以下三个原则：以T程使用为中心，以真实或经骑数据为辅助，以方便查询披学习为指导．这三个娘则构成了整个评定系统的设计思想。(1)以I程使用为中。工程使用的根本要求是简单、灵活、目的性强

5、和易于掌握。本系统的设计目标之一是使评定系统的使用性力求简洁，尽可能地减少评定所要求的前提条件殷基础性知识。在结构上力求做到模块化，这样既有利于系统的升级和维护，又加强了使用的灵活性。评定系统的针对性极强．能够和其它相关科研成果集成在一起。用户界面简单友好，各步骤之间衔接合理，便于使用者提高工作效率。(2)以真实或经验数据为辅助评定系统中用到的各种数据既可以从用户界面中手工输入，也可以通过数据库获取。本研究中的油气管道缺陷评定万方数据标准分享网www.bzfxw.com免费下载第22卷第4期曲文卿等：管道计算机辅助

6、断裂评定系统研究系统数据库用来存储现有的或已有的工程实践数据。该数据库以关系型数据库系统为基础·便于与其它相关数据库的数据共享和集成，为系统的升级奠定了基础。(3)以方便查询覆学习为指导管道缺陷的形状、状态和应力分布较复杂，影响管道裂纹扩展行为的因索很多，使得管道缺陷评定过程非常复杂，因此，有必要获得油气管道缺陷评定方面的知识，较精确地进行工程评定。摹于此原因．本研究建立了油气管道评定系统知识库，既可作为评定系统的速杳手册．叉可作为相关技术人员的苹础培训手册。2、系统的功能模块组成油气管道断裂合于使用评定系统的主要

7、功能模块包括：油气管道断裂评定模块，油气管道评定系统数据库管理模块．管道评定系统知识库模块。(1)油气管道断裂评定模块该模块的主要作片j是进行评定点的坐标计算、绘制评定曲线及评定点，并最终给出评定结论。输人参数主要包括管道的受力状态，几何形状及材料特性等。评定时，评定者需要选择评定类别以及评定曲线的级别。当选择较高的评定级别时，评定模型可能要求更详细的状态描述数据，因此，模块提供了人机交互接口，并且模块还具有绘制评定曲线和评定点的功能以及计算评定安全系数的功能，并能对缺陷的进一步扩展进行模拟。(2)油气管道评定系统

8、数据库管理模块该模块的主要功能包括：建立与后台数据库系统平台的连接．用户身份的认证，对数据的查询、检索，对评定数据的添加、删除及编辑。由于该模块的使用直接影响到数据库中数据的有效性，所以模块功能的使用受到用户权限的限制。具有一般权限的用户可以使用评定系统进行管道断裂评定，也可以通过获得低级别的权限而使用数据库中的数据进行辅助评定，但不能直接对数据库中的数据进