(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 202210612302.9 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中国南方电网有限责任公司超高压 输电公司检修试验中心 地址 510663 广东省广州市黄埔区科 学大 道223号2号楼3 06室 申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 (72)发明人 刘青松　胡上茂　彭翔　贾磊　 吴瀛　刘刚　孙勇　胡泰山　邓军　 廖民传　陈伟　张义　杨育丰　 吴泳聪　冯瑞发　梅琪　刘浩　 姚成　祁汭晗　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 刘晓娟(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢 脆试验方法 (57)摘要 本发明提供一种确定埋地管道干扰电流安 全区间的氢脆试验方法， 包括： 分别获取试样不 施加和施加干扰电流情况下的断面收缩率、 冲击 吸收能量、 裂纹萌生时间、 疲劳裂纹扩展门槛值， 相应计算各氢脆敏感系数 FHK， FHT， FH Δ， 通 过试验获取各预设氢脆敏感系数分别对应的干 扰电流密度， 根据各干扰电流密度分别确定各预 设氢脆敏感系数所对应的干扰电流密度安全区 间， 最后确定各干扰电流密度安全区间的重叠区 间为埋地管道干扰电流的最终安全区间。 本发明 方法通过多种力学性能指标综合确定的目标管 道干扰电流密度安全区间， 较全面考虑了管道发 生氢脆过程中的现场受力情况， 保证了干扰电流 密度安全区间的可靠性。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115017695 A 2022.09.06 CN 115017695 A 1.一种确定埋 地管道干扰电流 安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于， 所述方法包括： S1， 分别对各标准拉伸试样、 标准冲击试样、 标准弯梁试样和标准疲劳试样进行涂封处 理， 仅暴露各 试样的中间区域； S2， 分别获取经上述涂封处理的标准拉伸试样在土壤模拟溶液中拉伸后的断面收缩率 标准冲击试样在所述土壤模拟溶液中静置预设时间后取出被打击断裂后的冲击吸收 能量K0、 标准弯梁试样在所述土壤模拟溶液中受到弯曲载荷的裂纹萌生时间T0、 标准疲劳试 样在所述土壤模拟溶液中受到循环载荷下的疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth0， 上述试样均为使 用目标管道材质制作， 所述土壤模拟溶液均为模拟所述目标管道周围环境土壤的相同配制 溶液； S3， 分别获取经上述涂封处理后浸置在所述土壤模拟溶液中被施加干扰电流情况下， 其它拉伸条件与步骤S2中相同的所述标准拉伸试样的断面收缩率 其它冲击条件与步骤 S2中相同的所述标准冲击试样的冲击吸收能量K、 其它弯曲载荷加载条件与步骤S2中相同 的所述标准弯梁试样的裂纹萌生时间T和其它循环载荷加载条件与步骤S2中相同的所述标 准疲劳试样的疲劳裂纹扩展门槛 值ΔKth， 记录所述干扰电流的密度J； S4， 根据断面收缩率 和 计算所述标准拉伸试样的氢脆敏感系数 根据冲击 吸收能量K0和K， 计算所述标准冲击试样的氢脆敏感系数FHK； 根据疲劳裂纹扩展门槛值T0和 T， 计算所述标准弯梁试样的氢脆敏感系数FHT； 根据疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth0和ΔKth， 计 算所述标准 疲劳试样的氢脆敏感系数 FHΔ； S5， 根据氢脆敏感系数 FHK， FHT， FHΔ和相应的预设氢脆敏感系数 FHK0， FHT0， FHΔ0， 分别评价所述目标 管道的氢脆敏感性和安全风险； 若氢脆敏感系数 与预设氢脆敏感系数 不相等、 或氢脆敏感系数FHK与预设氢 脆敏感系数FHK0不相等、 或氢脆敏感系数FHT与预设氢脆敏感系数FHT0不相等、 或氢脆敏感系 数FHΔ与预设氢脆敏感系数 FHΔ0不相等， 则执 行步骤S6； 若氢脆敏感系数 与预设氢脆敏感系数 相等， 则获取所述目标管道在所述拉伸 情况下的干扰电流密度安全区间 或当氢脆敏感系数FHK与预设氢脆敏感系数FHK0相等， 则获取所述目标管道在被打击断裂后的干扰电流密度安全区间JK； 或当氢脆敏感系数FHT与 预设氢脆敏感系数FHT0相等， 则获取所述目标管道在所述弯曲载荷下的干扰电流密度安全 区间JT； 或当氢脆敏感系数FHΔ与预设氢脆敏感系数FHΔ0相等， 则获取所述目标管道在所述 循环载荷下的干扰电流密度安全区间JΔ， 当上述干扰电流密度安全区间 JK， JT， JΔ均已 获取， 则执 行步骤S7； S6， 调节干扰电流密度， 重复执 行步骤S3～S5中关于获取相应值的操作； S7， 根据干扰电流密度安全区间 JK， JT， JΔ， 获取各干扰电流密度安全区间的重叠区 间为J0。 2.根据权利要求1所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于， 氢脆敏感系数分别通过 下式计算： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115017695 A 2FHK＝(K0‑K)/K0， FHT＝(T0‑T)/T0， FHΔ＝(ΔKth0‑ΔKth)/ΔKth0。 3.根据权利要求1所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于： 进行 所述涂封处理后， 各试样暴露的中间区域 面积为0.5～ 2cm2。 4.根据权利要求3所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于： 所述干扰电流的电流密度范围为0 ‑200mA/cm2。 5.根据权利要求4所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于： 所述拉伸为慢应 变速率拉伸， 拉伸时应 变速率为10‑5～10‑7s‑1。 6.根据权利要求1所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于： 在获取试样在所述土壤模拟 溶液中的断面收缩率 和 冲击吸收能量K0和K、 裂 纹萌生时间T0和T、 疲劳裂纹扩展门槛 值ΔKth0和ΔKth时， 均进行多组平行 试验。 7.根据权利要求1所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于， 根据各氢脆敏感系 数和相应的预设氢脆敏感系 数， 评价所述 目标管道的氢脆敏感 性和安全风险， 包括： 当试样的氢脆敏感系数大于相应的预设氢脆敏感系数时， 确定所述目标管道的氢脆敏 感性为高， 表示会因氢脆而发生 安全风险； 当试样的氢脆敏感系数小于等于相应的预设氢脆敏感系数时， 确定所述目标管道的氢 脆敏感性 为为低， 表示 不会因氢脆而发生 安全风险。 8.根据权利要求1所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于： 各试样的材料均在同一管材 的相同管段取样， 且同类型试样的加工工艺和标准均 相同。 9.根据权利要求1所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于： 所述标准冲击试样为V型缺口， 所述缺口深度为2mm； 所述标准疲劳试样为紧凑拉伸 试样。 10.根据权利要求9所述的一种确定埋地管道干扰电流安全区间的氢脆试验方法， 其特 征在于： 所述循环载荷的加载波形为 正弦波， 加载 频率为1Hz。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115017695 A 3