【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及管道無損檢測，尤其涉及一種基于土壤含水量的管道應力檢測方法。
技術介紹
1、管道運輸是輸送石油和天然氣的主要方式。然而，管道在運行過程中極易發生應力集中現象。當管道上的應力超過管道材料的屈服極限時，管道上可能會發生塑變或產生裂紋，嚴重影響管道的安全運行。因此，對管道應力進行有效的檢測是避免安全事故發生的必要措施。
2、目前，可以基于弱磁檢測技術對管道上的應力分布進行檢測。即，利用應力集中區天然磁力學關系評估管道材料的應力狀態，以對管道應力集中區域進行早期的預判和評估。
3、但是，由于弱磁檢測信號微弱，易受外界信號干擾，例如，易受管道上的覆土中的水含量的干擾，因此，基于弱磁應力檢測技術對管道上的應力分布進行檢測的過程中，易出現很大干擾性和不定性，降低對管道應力檢測的準確性。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是提供一種基于土壤含水量的管道應力檢測方法，能夠提升對管道應力檢測的準確性。
2、本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：
3、第一方面，本專利技術提供一種基于土壤含水量的管道應力檢測方法，該方法中，在埋地管段上方每間隔預設距離，設置一個檢測點，獲取各檢測點位置的初始磁場數據。其中，埋地管段上方存在土壤。分n次等量向土壤中注水，檢測每次向土壤中注水后各檢測點位置的實時磁場數據。其中，第n次向土壤中注水后土壤表面存在積水。計算第i次向土壤中注水后土壤中的實際水增量。其中，實際水增量基于第1至i次向土壤中注水
4、在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下改進。
5、進一步，確定檢測區域。其中，檢測區域為圓柱體區域，檢測區域上表面的圓心與埋地管段的重心的連線垂直于水平面。檢測區域的半徑等于埋地管段的重心與埋地管段的端點之間的距離與預設距離的和。檢測區域的上表面與土壤的上表面重合。檢測區域的下表面為埋地管段的頂部所在的平面。檢測點位于檢測區域內。對檢測區域中的土壤進行采樣，得到土壤信息。其中，土壤信息包括土壤的孔隙數量、大孔隙數量占比、中孔隙數量占比、小孔隙數量占比、大孔隙導水速率、中孔隙導水速率以及小孔隙導水速率。大孔隙的孔徑處于第一預設范圍內，中孔隙的孔徑處于第二預設范圍內，小孔隙的孔徑處于第三預設范圍內。第一預設范圍內的數值均大于第二預設范圍內的數值，第二預設范圍內的數值均大于第三預設范圍內的數值。
6、進一步，基于土壤信息和第一預設關系，計算土壤的導水速率。第一預設關系包括：
7、；
8、其中，為土壤的導水速率，為孔隙數量，為大孔隙數量占比，為中孔隙數量占比，為小孔隙數量占比，；為大孔隙導水速率，為中孔隙導水速率，為小孔隙導水速率。
9、基于第二預設關系，獲取檢測區域中的水平水分通量和垂直水分通量。第二預設關系包括：
10、；
11、；
12、其中，為檢測區域中的水平水分通量，為檢測區域中的垂直水分通量，為檢測區域的表面積，為檢測區域的底面積。
13、基于檢測區域中的水平水分通量、檢測區域中的垂直水分通量以及第三預設關系，計算第1至i次向土壤中注水的過程中土壤中的失水量。第三預設關系包括：
14、；
15、其中，為第1至i次向土壤中注水的過程中土壤中的失水量，為第i次向土壤中注水后，對各檢測點位置的實時磁場數據結束檢測的時間，為第1次向土壤中注水的起始時間；
16、基于第1至i次向土壤中注水的總注水量、第1至i次向土壤中注水的過程中土壤中的失水量以及第四預設關系，計算第i次向土壤中注水后土壤中的實際水增量。第四預設關系包括：
17、；
18、其中，為第i次向土壤中注水后土壤中的實際水增量，為每次向土壤中注水的注水量。
19、進一步，將檢測區域與非檢測區域隔離。分n次等量向檢測區域中的土壤注水。
20、進一步，清除埋地管段上的土壤和埋地管段周圍的積水。獲取埋地管段上的應力集中位置對應的應力值和磁場數據?；诼竦毓芏紊系膽形恢脤膽χ岛痛艌鰯祿?，矯正第一函數關系。基于矯正后的第一函數關系，確定第二函數關系。
21、進一步，在檢測到埋地管段上方存在空間散亂磁場的情況下，基于空間散亂磁場對應的逆向磁場，抵消空間散亂磁場。
22、進一步，待檢測管段與埋地管段對應的管段類型相同。管段類型基于對應管段的材質、型號、所在環境的環境信息、投產時間、服役時間、設計壓力、運行壓力、輸送介質的種類中的至少一項確定。
23、本專利技術的有益效果是：通過對埋地管段上方土壤表面進行泵水，模擬土壤中不同的含水量，考慮土壤中的水分流失速率，明確土壤中水分含量對埋地管段上方的磁場數據的影響，從而得到在土壤的含水量不同的情況下，埋地管段上各檢測點的位置與各檢測點位置處的磁場數據之間的關系。基于埋地管段上各檢測點的位置與各檢測點位置處的磁場數據之間的關系和待檢測管段上方土壤的含水量，可以確定待檢測管段上的應力分布信息，能夠消除因檢測管段上方的土壤含水而對待檢測管段的應力檢測所造成的影響，從而提升對待檢測管段的應力檢測的準確性。
24、第二方面，本專利技術提供了一種電子設備，包括：存儲器、一個或多個處理器；存儲器和處理器耦合；其中，存儲器中存儲有計算機程序代碼，計算機程序代碼包括計算機指令，當計算機指令被處理器執行時，使得電子設備執行上述第一方面任一項所述的基于土壤含水量的管道應力檢測方法。
25、第三方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，包括計算機指令，當計算機指令在電子設備上運行時，使得電子設備執行上述第一方面任一項所述的基于土壤含水量的管道應力檢測方法。
26、第四方面，提供了一種計算機程序產品，當計算機程序產品在計算機上運行時，使得計算機執行上述第一方面任一項所述的基于土壤含水量的管道應力檢測方法。
27、可以理解地，上述提供的第二方面的電子設備，第三方面的計算機可讀存儲介質，第四方面的計算機程序產品所能達到的有益效果，可參考第一方面及其任一種可能的設計方式中的有益效果，此處不再贅述。
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1.一種基于土壤含水量的管道應力檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每間隔預設距離，設置一個檢測點，獲取各檢測點位置的初始磁場數據之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算第i次向所述土壤中注水后所述土壤中的實際水增量，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述分N次等量向所述土壤中注水，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一函數關系，確定第二函數關系，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每間隔預設距離，設置一個檢測點，獲取各檢測點位置的初始磁場數據之前，所述方法還包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述待檢測管段與所述埋地管段對應的管段類型相同；所述管段類型基于對應管段的材質、型號、所在環境的環境信息、投產時間、服役時間、設計壓力、運行壓力、輸送介質的種類中的至少一項確定。
8.一種電子設備，其特征在于，包括：存儲器、一個或多
9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，包括計算機指令，當所述計算機指令在電子設備上運行時，使得所述電子設備執行如權利要求1-7任一項所述的基于土壤含水量的管道應力檢測方法。
10.一種計算機程序產品，其特征在于，當所述計算機程序產品在計算機上運行時，使得所述計算機執行如權利要求1-7任一項所述的基于土壤含水量的管道應力檢測方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于土壤含水量的管道應力檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每間隔預設距離，設置一個檢測點，獲取各檢測點位置的初始磁場數據之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算第i次向所述土壤中注水后所述土壤中的實際水增量，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述分n次等量向所述土壤中注水，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一函數關系，確定第二函數關系，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述在埋地管段上方每間隔預設距離，設置一個檢測點，獲取各檢測點位置的初始磁場數據之前，所述方法還包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述待檢測管段與所述埋地管段對應的管段類型...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王維斌，施寧，張對紅，庚琳，黨瑞，劉思佳，宋晗，
申請(專利權)人：國家石油天然氣管網集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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