喇嘛甸油田外输油管道完整性评价

本文针对大庆油田第六采油厂喇嘛甸油田外输油管道的缺陷检测和管体材料理化实验的结果，利用基于API579评价方法的管道缺陷剩余强度评价软件，进行管体剩余强度评价；建立了基于径向深度腐蚀速率的一维腐蚀寿命预测模型和基于轴向长度、环向宽度和径向深度腐蚀速率的三维腐蚀寿命预测模型，并对所检测的腐蚀剩余寿命进行了预测。     

含体积型缺陷油气输送管道剩余强度评价软件开发及应用

介绍一种依据SY/T 6477—2014标准开发的含体积型缺陷油气输送管道剩余强度评价软件,并以某均匀腐蚀管线钢管为例,运用该软件对其含缺陷剩余强度进行评价。该软件的核心计算模块由均匀腐蚀缺陷评价模块和局部腐蚀缺陷评价模块组成;可逻辑判断缺陷类型及量化方法,计算均厚长度、管道最大允许工作压力、许用剩余强度因子以及管道降压后最大允许工作压力。该软件具有计算结果准确、易操作、响应速度快的优点。     

海底输油管道剩余强度的有限元分析

考虑管道内部工作压力对内腐蚀管道承压能力的影响,采用有限元法对海底输油管道塑性失效条件进行分析。利用退役管道试样的拉伸试验和ASME B31G准则,对有限元模型的精度进行验证。分析了不同形状及尺寸的内腐蚀缺陷对管道剩余强度的影响。得出腐蚀管道在缺陷长度、宽度、深度不同情况下,其剩余强度的变化规律,这对于预测管道剩余寿命及修订剩余强度判定准则具有重要意义。     

基于API579准则的含点腐蚀管道剩余强度分析

为了更加比较准确地评价含点腐蚀管道的剩余强度,从而科学合理地维护管道并提高管道的利用率,比较了几种评价点腐蚀管道的剩余强度的方法,得出API579的评价方法更适合用于点腐蚀缺陷管道评价的结论。以API准则为理论依据,对含有点腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了3个等级的评价,并且通过计算得到了在给定的点腐蚀缺陷下管道最大安全运行压力值,该压力值反映了含点腐蚀缺陷管道的承压能力,证明了API579标准评价含点腐蚀缺陷管道的剩余强度的合理性。     

含腐蚀缺陷X70钢剩余强度分析

采用ABAQUS有限元数值计算方法,分析了含腐蚀缺陷X70管道的剩余强度.根据相关标准的失效准则,研究了腐蚀的发展规律,并考虑到双腐蚀缺陷对管道剩余强度的影响.结果表明,对于双腐蚀缺陷,管道剩余强度随着两腐蚀轴向间距的增大而增大,最后趋于稳定;管道剩余强度随着两腐蚀缺陷径向夹角的增大而增大,最后趋于稳定.研究结果对于管...     

某海底输气管道回收段的腐蚀评价

采用宏观检查、X射线衍射(XRD)、化学成分分析、力学性能测试、金相观察、硬度测试等表征手段对我国某海上油田X70高频电阻焊海底输气管道回收段进行腐蚀评价。通过基于现场环境的实验室内腐蚀模拟试验探讨了海管腐蚀的原因,并预测了管道的剩余强度和剩余寿命。结果表明:管道内壁为极严重腐蚀,计算得到该管道剩余强度为33.24 MPa,剩余腐蚀寿命至少为7.06a。同时提出了后续建议及改进措施。     

含多腐蚀缺陷油气管道的相互作用准则及剩余强度

利用ABAQUS软件,采用控制变量法和无量纲分析法,求解只含轴向或环向多腐蚀缺陷管道的等效应力,并提出了管道多腐蚀缺陷间的相互作用准则、判定流程和影响因素;在考虑腐蚀缺陷间相互作用效应的情况下,结合控制变量法,对处于复杂腐蚀状态下含多腐蚀缺陷的管道的剩余强度进行了数值模拟,并提出了剩余强度变化系数;采用正交试验设计法,分析了影响腐蚀管道剩余强度的主、次要因素。结果表明：当只有轴向或环向腐蚀缺陷时,轴向间距系数是影响管道应力状态的主要因素;当腐蚀轴向间距大于■时,腐蚀缺陷间无相互作用;当轴向、环向均有腐蚀缺陷时,腐蚀长度系数和腐蚀宽度系数是影响管道剩余强度的主要因素,腐蚀深度系数和轴向间距系数次之。     

基于VB/GM(1,1)模型的腐蚀管道剩余寿命预测分析

腐蚀管道剩余寿命预测是管道完整性及安全性评价的重要组成部分。针对开展管道剩余寿命预测没有分析软件的情况,本文以灰色理论GM(1,1)模型为基础,利用VB编写管道剩余寿命预测程序。输入原始腐蚀值可得到预测值、精度检验等级等数据;输入任意两个年份的腐蚀测量数据,得到平均腐蚀速率。程序界面整洁,操作方便,是进行腐蚀管道剩余寿命预测分析的有效工具,为管道腐蚀检测周期确定提供理论依据。     

相互作用腐蚀管道剩余强度评价方法对比研究

目的分析现有腐蚀评价规范对相互影响腐蚀管道剩余强度计算的适应性,筛选合适的相互影响腐蚀管道剩余强度评价规范。方法介绍了ASME B31G—91、修正的B31G、ASME B31G—2009/2012、RSTRENG方法、DNV-RP-F101方法以及PCORRC方法等七种相邻腐蚀相互作用认定准则以及相互作用腐蚀评价方法,应用实验数据分析了各评价方法的适应性。结果 ASME B31G—91、修正的B31G、ASME B31G—2009/2012、RSTRENG方法大多以临界轴向间距为依据,超过临界轴向间距时,相邻腐蚀不发生相互影响,但未给出相邻腐蚀相互影响的评价思路或影响方式。DNV RP-F101标准明确提出了相邻腐蚀相互影响准则,并给出了相互影响腐蚀评价思路。PCORRC方法未明确给出相互影响腐蚀评价思路。结论上述七种腐蚀评价规范均以单腐蚀管道为研究基础,更适合评价单腐蚀缺陷管道,评价相互作用腐蚀缺陷过于保守,并且相邻腐蚀缺陷相互作用准则过于简单,未完全反映相邻腐蚀缺陷相互作用机理。相比而言,DNV-RP-F101方法较其他评价方法的计算结果更准确,保守性更低。     

基于PSO-GRNN模型的埋地管道腐蚀剩余寿命预测

目的 构建埋地管道腐蚀深度预测模型,预测腐蚀管道的剩余使用寿命。方法 依据ASME B31G剩余强度评价标准,给出管道的最大允许腐蚀深度计算方法,引入广义回归神经网络（GRNN）,构建埋地管道腐蚀深度预测模型,采用粒子群算法（PSO）优化GRNN的网络参数,结合管道腐蚀发展趋势预测方法,对埋地薄弱管道进行腐蚀剩余寿命预测。以陕西省某埋地输油管道为例,选取8个主要外腐蚀因素,构建外腐蚀指标体系,借助Pycharm编程仿真,结合埋片试验,对该模型预测结果进行验证分析,并预测各腐蚀管段剩余使用寿命。结果 与BP模型相比,PSO-GRNN模型的管道腐蚀深度预测结果最大相对误差控制在13.77%以内,平均相对误差仅为6.63%。寿命预测结果显示,部分管段的剩余使用寿命未能达到其预期服役寿命。结论 所建模型预测性能要明显优于BP模型,预测精度更高,能够较好地预测埋地管道的最大腐蚀深度和未来的腐蚀发展规律,剩余寿命预测结果贴近实际,为管道的维修和更换提供了指导依据,在实际工程中,具有一定的应用价值。     

含CO2油气管道内腐蚀模拟及剩余寿命预测

目的通过对含CO_2油气管道的内腐蚀状况进行仿真和实验研究,得出管道的内腐蚀规律和剩余使用寿命。方法以渤西海域某一管道的实际工况为基础,采用OLGA软件并选择De Waard95模型对CO_2腐蚀速率的影响因素进行仿真分析。采用失重实验研究了温度和CO_2分压对X52级管道钢腐蚀速率的影响,在仿真数据的基础上对腐蚀管道的剩余寿命进行预测。结果仿真结果表明,管道沿线的温度、压力、持液率、流型及pH值对CO_2腐蚀程度的影响都很大。实验发现,CO_2腐蚀速率随温度的升高呈先增后降的趋势,且在温度为333 K时达到最大值,为0.22 mm/a。随着CO_2分压的升高,腐蚀速率呈上升趋势,最大值为0.24 mm/a。结论随着管道高程和里程的不同,不同因素对CO_2腐蚀有不同程度的影响,管道入口段的腐蚀速率最大,仿真和实验结果对管道的内腐蚀防护和剩余寿命预测有一定的参考价值。     

含腐蚀缺陷管道安全评价准则选择探讨

外腐蚀是威胁管道安全的重要因素,极易导致管道泄漏或失效断裂事故。我国长输管道全面实施完整性管理,应根据管道历史失效事件,开展管道剩余强度评价与剩余寿命预测,确定不同类型缺陷的可接受准则。阐述了国际通用的管道缺陷安全评价标准,分别是ASME B31G、修正的ASMEB31G、BS7910、DNV-RP-F101和PCORRC准则。收集不同钢级(X42-X100)含腐蚀缺陷的管道规格、缺陷特征和失效压力数据,比选上述5项评价准则的准确性。管道管理者应根据管道运行状况和缺陷特征,考虑评价准则的优缺点和适用范围,选择合理、适用的评价准则。     

DNV相互影响腐蚀管道评价方法适应性分析

目的分析DNV-RP-F101方法评价相邻腐蚀管道失效压力的应用条件和计算方法的适应性。方法采用实验数据分析了DNV-RP-F101方法预测不同组合相互影响腐蚀管道失效数据的适应程度,应用已被实验数据验证可靠的非线性有限元数值,仿真研究了DNV-RP-F101标准的适应性。结果 DNV-RP-F101方法评价单腐蚀管道剩余强度的误差小,适应性强,作为相邻腐蚀管道失效压力评价基础合理。DNV-RP-F101方法评价相邻腐蚀管道失效压力的轴向间距限制条件设置合理,但环向角度限制应用条件远远偏离实际作用角度。DNV-RP-F101方法评价同尺寸相邻腐蚀管道失效压力整体误差在10%范围内;评价相邻腐蚀单独腐蚀长度系数之和超过某临界值后,预测值有大于真实值的趋势,评价结果存在预测风险;评价不同深度相邻腐蚀管道失效压力预测值明显高于真实值,评价结果存在预测风险,且误差范围跨度大,预测稳定性差。结论 DNV-RP-F101方法评价相互影响腐蚀管道剩余强度存在超过真实值的风险。     

基于维纳退化过程的海底腐蚀管道可靠性分析

目的研究海底腐蚀管道的寿命可靠性,提出基于维纳过程(Wiener Process)和贝叶斯方法估参的可靠性分析模型。方法首先以管道内壁腐蚀退化数据和维纳过程为基础,建立针对海底管道的腐蚀退化模型,并针对不同时段的腐蚀退化数据,以正态-逆伽马分布作为模型未知参数的先验分布。然后采用一种优化的贝叶斯方法递推计算,得到未知参数值,最终实现腐蚀管道的可靠性分析,并以某海底腐蚀管道为例进行验证。结果可靠性分析得到腐蚀管道在运营前期的12年几乎完全可靠,可靠性达99.22%;13年之后,腐蚀进程开始加快,当可靠度为90%时,该段管道的可运营时间为13.6年;运行15年时,可靠度为68.97%;运行20年时,可靠度为2.4%;而到设计寿命25年时,管道可靠度几乎为0,求得管道的平均剩余寿命为15.99年。结论以海底管道的腐蚀退化数据为切入点,为长寿命、小子样的海底管道可靠性提供了一种较直观的分析方法。分析模型可以处理不同时间段测量的管道腐蚀数据,并且随着管道运营时间的增加,能够不断更新可靠性分析结果,而不需要反复处理历史数据,进而可以用于海底腐蚀管道的实时可靠性分析。     

腐蚀和残余应力对油气管道不规则区可靠性的影响分析

目的针对油气管道的运行安全问题,建立油气管道局部腐蚀模型,对管道不规则区域的可靠性进行准确分析。方法首先,对管网中不同的不规则区域管道的腐蚀进行简单分析,每个区域都有局部腐蚀缺陷,任何区域的破坏都会导致整个管网的破坏。其次,定义各区域的有限元模型,考虑文献中给出的局部腐蚀模型和常用应力模型。再次,利用概率分析方法给出真实的腐蚀参数和时间模型,并采用蒙特卡洛模拟算法进行求解,得出不同腐蚀速率下管道的不规则区域的失效概率。最后,以三种不同腐蚀速率的数值算例分析各种因素对腐蚀管道可靠性的影响。结果受腐蚀和残余应力的影响,不规则区域的可靠性明显大于规则区域。考虑不同区域的残余应力,破坏概率随残余应力的增加而增加,特别是高腐蚀速率时,失效概率增加,而低腐蚀速率时,这种敏感性降低。法兰的可靠性更受有无残余应力腐蚀的影响。常规区(基)的可靠性最好。结论管道不规则区域对腐蚀和残余应力的响应机制不同于规则区域,所提出的方法相比于传统方法,能够更有效地评价不规则区域的可靠性。     

腐蚀缺陷管道风险评估有限元模拟研究

腐蚀缺陷的破裂是管道的主要失效形式。通过建立实体单元并考虑几何非线性和材料的非线性,采用线弹性有限元模型对腐蚀缺陷管道参数进行了计算和分析。通过对模型上不同形状和位置的缺陷进行模拟,设定不同的压力条件和缺陷处管壁的厚度,分别计算出在每个压力情况下不同厚度时缺陷处强度值,得出腐蚀缺陷管道内压、缺陷厚度与缺陷处应力三者之间的关系,进而对腐蚀缺陷管道进行初步的风险评估。     

埋地管道的腐蚀与防护

埋地管道的腐蚀问题是管道运输过程中最常见的问题。根据埋地管道所处环境、输送介质的不同,常见的腐蚀类型可以分为土壤腐蚀、气体腐蚀、杂散电流腐蚀等。通过对埋地管道腐蚀类型的分析,从内腐蚀和外腐蚀两个方面分别综述了非开挖埋地管道的腐蚀检测方法和腐蚀防护措施,为将埋地管道的腐蚀防护与安全评价技术的有机结合提供了理论依据。并在现有防腐措施的基础上,通过合理的安全评估判断,进一步提高了埋地管道的剩余寿命和运行安全。