本發明專利技術實施例提供一種物料輸送管路的剩余壁厚確定方法、監控方法和裝置，物料輸送管路具有內管和第一材料層，第一材料層用于對內管進行應力分擔，內管與所述第一材料層具有不同彈性模量，該方法包括：確定物料輸送管路的待計算位置的物料輸送壓力損失和內管的環向應力；根據物料輸送壓力損失以及物料輸送壓力提供單元的輸出壓力，得到待計算位置的理論壓力；根據待計算位置的理論壓力、待計算位置的內管的環向應力、第一材料層厚度、內管的彈性模量以及第一材料層的彈性模量，確定待計算位置的內管的剩余壁厚。該物料輸送管路的剩余壁厚確定方法、監控方法和裝置可以使得物料輸送管理得到安全檢測，保證物料輸送過程的安全。保證物料輸送過程的安全。保證物料輸送過程的安全。
【技術實現步驟摘要】
物料輸送管路的剩余壁厚確定方法、監控方法和裝置
[0001]本專利技術涉及工程
，具體地涉及一種物料輸送管路的剩余壁厚確定方法、監控方法和裝置。
技術介紹
[0002]物料輸送管路在使用過程中，輸送管路內流體狀態和管路本身的狀態對于輸送設備的高效、安全使用十分關鍵，但是現有尚無針對輸送管路相應的檢測技術，物料輸送管理的安全難以保證。
技術實現思路
[0003]本專利技術實施例的目的是提供一種物料輸送管路的剩余壁厚確定方法、監控方法和裝置，該物料輸送管路的剩余壁厚確定方法、監控方法和裝置可以使得物料輸送管理得到安全檢測，保證物料輸送過程的安全。
[0004]為了實現上述目的，本專利技術實施例提供一種物料輸送管路的剩余壁厚確定方法，所述物料輸送管路具有內管和第一材料層，所述第一材料層用于對所述內管進行應力分擔，所述內管與所述第一材料層具有不同彈性模量，該方法包括：確定所述物料輸送管路的待計算位置的物料輸送壓力損失和所述內管的環向應力；根據所述物料輸送壓力損失以及物料輸送壓力提供單元的輸出壓力，得到所述待計算位置的理論壓力；根據所述待計算位置的理論壓力、待計算位置的內管的環向應力、所述第一材料層厚度、所述內管的彈性模量以及所述第一材料層的彈性模量，確定所述待計算位置的內管的剩余壁厚。
[0005]優選地，所述物料輸送壓力提供單元是物料輸送缸，所述待計算位置的物料輸送壓力損失通過以下公式得到：
[0006][0007]其中，P
x
為所述待計算位置的物料輸送壓力損失，ρ為所述物料的密度，g為重力加速度，h為所述物料輸送管路的垂直長度，L1為所述待計算位置距所述物料輸送缸輸出口的距離，R為所述物料輸送管路的半徑，K1為粘著系數，K2為速度系數，t2/t1為所述物料輸送缸分配閥切換時間與所述物料輸送缸活塞推壓物料時間之比，V為平均流速，α1為徑向壓力與軸向壓力之比。
[0008]優選地，所述待計算位置的內管的剩余壁厚通過以下公式得到：
[0009][0010]其中，t
剩
為待計算位置的內管的剩余壁厚，P
理
為待計算位置的理論壓力，σ
s
為待計算位置的內管的環向應力，E
s
為內管的彈性模量，t
f
為第一材料層厚度，E
f
為第一材料層的彈性模量，r為輸送管加第一材料層的名義半徑，k1為初始標定系數，即出廠標定實測的待計算位置的理論壓力P
理
與待計算位置的內管的環向應力σ
s
擬合系數。
[0011]優選地，所述內管由金屬、陶瓷或高分子材料制成。
[0012]優選地，所述第一材料層由單層復合材料或多層不同的復合材料制成，在所述第一材料層由所述多層不同的復合材料制成時，所述第一材料層的彈性模量通過以下公式計算：
[0013][0014]其中，E
f
為所述第一材料層的彈性模量，E
fi
為第i層復合材料的彈性模量，V
fi
為第i層復合材料的體積占比，n為所述第一材料層的層數。
[0015]本專利技術實施例還提供一種物料輸送管路的監控方法，該方法包括：上文所述的物料輸送管路的剩余壁厚確定方法；以及以下方法中的至少一者：檢測物料輸送方量；根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚以及所述物料輸送方量，確定單位物料輸送方量的管壁磨損值；根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚以及所述單位物料輸送方量的管壁磨損值，確定所述物料輸送管路的剩余使用壽命；根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚和所述光柵傳感器獲取的所述光柵傳感器獲取的待計算位置的內管的環向應力，確定所述待計算位置的實際壓力；在所述物料輸送管路的第一位置的前段中的任一待計算位置的實際壓力大于等于理論壓力與第一堵管判定系數的積，且所述第一位置的后段中的任一待計算位置的實際壓力小于等于理論壓力與第二堵管判定系數的積時，判斷所述第一位置發生堵管，其中所述第一堵管判定系數大于所述第二堵管判定系數。
[0016]本專利技術實施例還提供一種物料輸送管路的剩余壁厚確定裝置，所述物料輸送管路具有內管和第一材料層，所述第一材料層用于對所述內管進行應力分擔，所述內管與所述第一材料層具有不同彈性模量，該裝置包括：壓力損失確定單元、環向應力確定單元、理論壓力確定單元以及剩余壁厚確定單元，其中，壓力損失確定單元用于確定所述物料輸送管路的待計算位置的物料輸送壓力損失；所述環向應力確定單元用于確定物料輸送管路的待計算位置的內管的環向應力；所述理論壓力確定單元用于根據所述物料輸送壓力損失以及物料輸送壓力提供單元的輸出壓力，得到所述待計算位置的理論壓力；所述剩余壁厚確定單元用于根據所述待計算位置的理論壓力、待計算位置的內管的環向應力、所述第一材料層厚度、所述內管的彈性模量以及所述第一材料層的彈性模量，確定所述待計算位置的內管的剩余壁厚。
[0017]本專利技術實施例還提供一種物料輸送管路的監控裝置，該裝置基于上文所述的物料輸送管路的剩余壁厚確定裝置，該裝置包括：壽命判定裝置和/或堵管確定裝置，其中，所述壽命判定裝置包括檢測單元、磨損確定單元以及壽命確定單元，其中，所述檢測單元用于檢測物料輸送方量；所述磨損確定單元用于根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚以及所述物料輸送方量，確定單位物料輸送方量的管壁磨損值；所述壽命確定單元用于根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚以及所述單位物料輸送方量的管壁磨損值，所述物料輸送管路的剩余使用壽命；所述堵管確定裝置包括實際壓力確定單元以及堵管確定單元，其中，所述實際壓力確定單元用于根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚和所述光柵傳感器獲取的待計算位置的內管的環向應力，確定所述待計算位置的實際壓力；所述堵管確定單元用于在所述物料輸送管路的第一位置的前段中的任一待計算位置的實際壓力大于等于理論壓
力與第一堵管判定系數的積，且所述第一位置的后段中的任一待計算位置的實際壓力小于等于理論壓力與第二堵管判定系數的積時，判斷所述第一位置發生堵管，其中所述第一堵管判定系數大于所述第二堵管判定系數。
[0018]本專利技術實施例還提供一種物料輸送管路，該物料輸送管路具有內管和第一材料層，該物料輸送管路還包括：具有光柵傳感器的光纖，所述光纖以預設纏繞角度纏繞于所述內管的外表面和所述第一材料層之間，單根光纖上的光柵傳感器的數量以及相鄰光柵傳感器的距離根據所述內管的外徑、所述光纖的預設纏繞角度以及所述內管的長度得到，所述光柵傳感器用于檢測待計算位置的內管的環向應力。
[0019]優選地，所述物料輸送管路還包括：第二材料層和法蘭，所述法蘭套裝于所述第一材料層的外表面的一部分，所述第二材料層覆蓋于所述法蘭的外表面和所述第一材料層的外表面。
[0020]通過上述技術方案，采用本專利技術提供的物料輸送管路的剩余壁厚確定方法、監控方法和裝置，首先確定所述物料輸送管路的待計算位置的物料輸送壓力損失，然后根據所述物料輸送壓力損失以及物料輸送壓力提供單元的輸出壓力，得到所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種物料輸送管路的剩余壁厚確定方法，其特征在于，所述物料輸送管路具有內管和第一材料層，所述第一材料層用于對所述內管進行應力分擔，所述內管與所述第一材料層具有不同彈性模量，該方法包括：確定所述物料輸送管路的待計算位置的物料輸送壓力損失和所述內管的環向應力；根據所述物料輸送壓力損失以及物料輸送壓力提供單元的輸出壓力，得到所述待計算位置的理論壓力；根據所述待計算位置的理論壓力、待計算位置的內管的環向應力、所述第一材料層厚度、所述內管的彈性模量以及所述第一材料層的彈性模量，確定所述待計算位置的內管的剩余壁厚。2.根據權利要求1所述的物料輸送管路的剩余壁厚確定方法，其特征在于，所述物料輸送壓力提供單元是物料輸送缸，所述待計算位置的物料輸送壓力損失通過以下公式得到：其中，P
x
為所述待計算位置的物料輸送壓力損失，ρ為所述物料的密度，g為重力加速度，h為所述物料輸送管路的垂直長度，L1為所述待計算位置距所述物料輸送缸輸出口的距離，R為所述物料輸送管路的半徑，K1為粘著系數，K2為速度系數，t2/t1為所述物料輸送缸分配閥切換時間與所述物料輸送缸活塞推壓物料時間之比，V為平均流速，α1為徑向壓力與軸向壓力之比。3.根據權利要求1所述的物料輸送管路的剩余壁厚確定方法，其特征在于，所述待計算位置的內管的剩余壁厚通過以下公式得到：其中，t
剩
為待計算位置的內管的剩余壁厚，P
理
為待計算位置的理論壓力，σ
s
為待計算位置的內管的環向應力，E
s
為內管的彈性模量，t
f
為第一材料層厚度，E
f
為第一材料層的彈性模量，r為輸送管加第一材料層的名義半徑，k1為初始標定系數，即出廠標定實測的待計算位置的理論壓力P
理
與待計算位置的內管的環向應力σ
s
擬合系數。4.根據權利要求1-3中任一項權利要求所述的物料輸送管路的剩余壁厚確定方法，其特征在于，所述內管由金屬、陶瓷或高分子材料制成。5.根據權利要求1-3中任一項權利要求所述的物料輸送管路的剩余壁厚確定方法，其特征在于，所述第一材料層由單層復合材料或多層不同的復合材料制成，在所述第一材料層由所述多層不同的復合材料制成時，所述第一材料層的彈性模量通過以下公式計算：其中，E
f
為所述第一材料層的彈性模量，E
fi
為第i層復合材料的彈性模量，V
fi
為第i層復合材料的體積占比，n為所述第一材料層的層數。6.一種物料輸送管路的監控方法，其特征在于，該方法包括：權利要求1-5中任一項權利要求所述的物料輸送管路的剩余壁厚確定方法；以及
以下方法中的至少一者：檢測物料輸送方量；根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚以及所述物料輸送方量，確定單位物料輸送方量的管壁磨損值；根據所述待計算位置的內管的剩余壁厚以及所述單位物料輸送方量的管壁磨損值，確定所述物料輸送管路的剩余使用壽命；根據所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：付玲，劉延斌，郭倫文，李飛，蔣凱歌，文杰，
申請(專利權)人：中聯重科股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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