[发明专利]一种传输深水大粒径物料的管道设计方法

摘要

本发明公开了一种传输深水大粒径物料的管道设计方法，包括以下步骤：确定传输管道结构；确定传输管道的预设性能参数和允许工作条件；计算传输管道环向应力σ_c；计算传输管道的壁厚t；计算传输管道受深水水流冲击的应力F_s；计算传输管道疲劳次数N₁；计算传输管道的使用寿命T₁；判断传输管道设计是否满足要求：满足设计要求，进行下一步骤；若不满足设计要求，则重新进行设计，直到得到满足设计要求的传输管道；完成传输深水大粒径物料的管道设计。本发明提供一种传输深水大粒径物料的管道设计方法，针对传输管道在水中的时刻经受水流冲击产生振动，计算出管道的使用寿命，从而判断管道是否符合设计要求的管道设计方法。

主权项

1.一种传输深水大粒径物料的管道设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定传输管道结构；其中，所述管道包括外管和内管，所述外管和所述内管材质相同，且所述内管中嵌入单模光纤，所述管道分节，且节与节之间通过卡箍式连接器连接；S2、确定传输管道的预设性能参数和允许工作条件；包括，管道外径D、内径d、管道长度L、设计使用寿命T0、管道用材屈服强度σ1、抗拉强度σ2、屈服强度安全系数η1、抗拉强度安全系数η2；其中，外管和内管材质一样，且单模光纤直径很小，计算中外管和内管看作整体一起计算；S3、计算传输管道环向应力σc：σc＝min(σ1η1，σ2η2)其中，η1取0.75，η2取0.65；S4、计算传输管道的壁厚t：其中，p1为传输管道内部压力，p2为传输管道外部压力，tc为传输管道预设壁厚腐蚀裕量；S5、计算传输管道受深水水流冲击的应力Fs：其中，E为传输管道材料弹性模量，A为传输管道受水流冲击时的振幅；S6、计算传输管道疲劳次数N1：其中，m、n为与管道连接方式相关的系数；S7、计算传输管道的使用寿命T1：其中，f为传输管道振动频率；S8、判断传输管道设计是否满足要求：若计算所得T1大于或等于传输管道设计使用寿命T0，则满足设计要求，进行步骤S9；若计算所得T1小于传输管道设计使用寿命T0，则不满足设计要求，则重新进行步骤S2～S7，得到满足设计要求的传输管道；S9、完成传输深水大粒径物料的管道设计。