管道最大腐蚀坑深的极值统计方法研究

极值统计方法的原理是:对最大值或最小值数据进行极值统计,构造实际问题的统计分析模型,采用统计方法推断获得最大极值或最小极值的估计值,作为评价或预测评估的依据。长输管道的腐蚀类型多为均匀腐蚀或点腐蚀,采用极值统计方法对在役管道的点蚀尺寸进行预测,进而评价管道的剩余强度,对于控制管道的腐蚀穿孔事故、指导管道的修复更换、延长管道的使用寿命具有重要意义。文章讨论了管道最深点蚀孔深度的统计规律以及局部腐蚀深度最大极值估计值的确定方法,并给出了实际算例。分析结果表明,这一方法可用于在役管道缺陷尺寸的预测。     

油田管道失效成因分析与对策建议

从管道失效治理的角度,进行失效数据统计,分析大庆油田管道失效特点,油田老区管道失效率显著高于外围,对管道腐蚀失效成因进行分析。基于典型案例对比,分析油田管道失效主要成因：根据外腐蚀统计,油田中等腐蚀以上区域占比86.5%,管道外防腐层失效严重,阴极保护覆盖率低,运行效果未达标;根据内腐蚀统计,聚合物驱、三元复合驱等驱油技术应用使管输介质的腐蚀作用显著增大,细菌、氧、垢下腐蚀等多种腐蚀形式共存,管道内防腐层失效或缺失。基于管道失效成因分析,提出了基于本质安全的建设期管道失效治理方案建议、基于风险管理的运行期管道失效治理方案建议,为后期油田管道失效治理提供参考。     

DH1-H1井P110油管腐蚀原因分析

采用扫描电镜和X射线衍射技术分析DH1-H1井P110油管的腐蚀原因。结果表明，CO2腐蚀是造成油管内壁腐蚀的主要原因，而CO2腐蚀和缝隙腐蚀的联合作用是螺纹部位腐蚀和点蚀的根源。     

油气管道用钢材料的局部腐蚀研究进展

油气管道的腐蚀不但会造成巨大的经济损失，而且还会给管道安全造成严重威胁。通过查阅大量文献，总结了油气管道常见的局部腐蚀形式及腐蚀机理，其腐蚀形式可以分为点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂、晶间腐蚀、微生物腐蚀、冲蚀以及氢脆，梳理了近年来的研究现状。一般来说，正是由于腐蚀形式的多样性，导致了油气管道经常出现腐蚀失效事故。应针对管道的服役条件、腐蚀机理采取不同的防腐措施。     

油气井套管CO2点状腐蚀剩余强度分析

在高温高压含CO₂油气井中，套管腐蚀是相当严重的，CO₂腐蚀以点状（坑状）腐蚀为主，腐蚀的形状大多呈球窝形。为此，文章建立CO₂点蚀模型，以点蚀后套管的剩余强度为出发点，应用弹塑性有限元方法分析了点蚀套管的抗挤强度、抗内压强度、抗拉强度的变化。同时运用无因次分析和曲线拟合方法，建立了点蚀套管无因次剩余强度与套管点蚀无因次形状参数之间的关系曲线以及拟合曲线。有限元程序的计算结果与试验结果具有良好的一致性。结果表明，点蚀套管强度剩余的百分数并不正比于套管剩余壁厚百分数，剩余强度曲线呈降-稳-降三段式变化。由多腐蚀点干扰分析发现，多腐蚀点同时存在时，应力分布及其大小与单腐蚀点情况相差不大。     

中国海上油套管CO_2分段腐蚀预测模型研究

油套管CO2腐蚀是目前我国海上油气田开发中的难点,常用的腐蚀预测模型多存在适用范围的局限性。机理研究表明,碳钢和低合金钢的腐蚀机理存在温度转变点,腐蚀机理的转变是导致预测模型适用范围受限、超出范围后精度较低的主要原因。针对这一问题,基于目前海上油套管设计使用的半经验腐蚀预测模型,建立了分段腐蚀预测模型。在大量腐蚀试验数据的基础上,建立了碳钢、1Cr、3Cr、9Cr和13Cr钢的腐蚀速率预测模型。误差分析结果表明,分段腐蚀预测模型能有效提高腐蚀速率预测的精度,可为海上油气田CO2腐蚀条件下的油套管选材与防腐策略制定提供技术支持。实例分析展示了分段预测模型的实用性和有效性。     

油气管道腐蚀失效概率统计及预测模型

管道腐蚀失效是一个随机量,如何判定管道腐蚀失效以及研究其发生、发展的规律,进而预测失效产生的潜在可能性,对油气管道的安全评估具有重要意义。对油田中、小口径油气管道来说,由于数量大、管网分布复杂、建设年限长,腐蚀及其他破坏形式的调查和分析有较大难度,采用概率统计的方法研究管道腐蚀失效是一种非常有效的方法。1.概率统计方法通过统计管道腐蚀缺陷特征,建立缺陷分布概率模型,是分析管道腐蚀失效的重要途径。在建立分布模型时,通常采用威布分布,其概率密度分布函数为     

基于分形处理的油气管道点蚀缺陷应力分析

由于输送介质和环境的影响,油气管线常常发生各种腐蚀,其中以点蚀缺陷为主。采用分形几何技术建立管道点蚀缺陷的分形特征描述方法,构造出最能反应点蚀缺陷形貌特征的梯形构造Koch曲线,采用三维六面体单元建立点蚀缺陷有限元分析实体模型。结合实例管线分析表明,在点蚀坑尺寸较小阶段VonMises应力最大值集中于点蚀坑两侧区域最狭窄处;当点蚀坑达到一定尺寸后,VonMises应力最大值将慢慢向最深处集中,直到最深处应力最大。     

不同尺寸双点蚀缺陷管道剩余强度分析

现有的双腐蚀缺陷管道剩余强度评价规范大多以轴向均匀腐蚀为研究对象,评价双点蚀缺陷管道时结果偏保守,导致管材浪费严重。利用非线性有限元分析方法,对含有交互影响双点蚀缺陷管道的剩余强度进行分析,验证了分析方法的可靠性。在此基础上,研究轴向间距对带有不同尺寸双点蚀缺陷管道失效压力的影响。分析表明:不同尺寸双点蚀缺陷,可将ls作为交互影响的临界间距,超过此间距,双点蚀缺陷相互作用可以忽略;由于腐蚀坑形状系数n的不同,相比直径差距,双点蚀缺陷深度差距对缺陷管道失效压力的影响明显增加;在双点蚀缺陷交互作用区间0ldls,双点蚀缺陷管道失效压力随轴向间距呈对数函数变化。     

基于广义极值分布的点蚀管道剩余寿命预测及案例分析

为了预测点蚀管道的剩余寿命，在对老龄管道腐蚀失效段的腐蚀深度进行拟合统计分析的基础上，建立广义极值分布函数，采用改进的人工鱼群算法（IASFA）优化模型参数，并利用估计结果预测整条管道最大腐蚀深度，基于可靠度理论预测了管道剩余寿命，并进行了案例分析和算法对比。结果表明，不同服役年限下腐蚀深度符合的概率分布函数不同，Gumbel分布、Frechet分布和Weibull分布的拟合优度较好，其余模型的拟合效果较差，仅用一种模型表征腐蚀状况具有局限性；通过案例分析，广义极值分布法、有限折线近似法、常规剩余寿命预测法计算的管道设计寿命分别为30.96、23.87、20.77 a，剩余寿命分别为14.96、7.87、4.77 a，广义极值分布法的计算结果与实际设计寿命一致，预测模型不受数据分布限制，其结果具有实际的指导意义。     

腐蚀缺陷对高压管汇剩余强度的影响分析

对含缺陷的高压管汇进行剩余强度分析很有必要。借助ANSYS有限元分析软件,针对高压管汇常见的内腐蚀缺陷类型,建立矩形均匀腐蚀和球形凹坑腐蚀模型,分析缺陷类型以及形状参数对高压管汇剩余强度的影响。建模时在腐蚀高压直管模型的轴向及环向对称面上加对称约束,为了防止模型产生刚体位移,在纵向对称面外侧加径向方向约束。分析结果认为,缺陷长度和深度对高压直管所受应力的影响较大,宽度对应力的影响较小;凹坑群沿轴向分布时,随缺陷中心距离的增大,缺陷处应力集中程度有减小的趋势。     

聚异丁烯装置后处理部分腐蚀与防护

某公司聚异丁烯装置2000年建成投产,主要工艺是以混合c。为原料,以AIC1,为催化剂生产聚异丁烯。其后处理部分自投产以来连续发生腐蚀泄漏现象,给安全生产造成很大隐患。通过对腐蚀情况调查,发现腐蚀主要发生在脱丁烷塔、再沸器、闪蒸罐、T-103塔及管线的死区、冷区处,主要是盐酸的酸性腐蚀、氯离子的点蚀、应力腐蚀及硫腐蚀。提出防腐措施：尽量减少物料中的水含量、增设pH值监测点及注氨点、由手工控制注氨改为自动控制、加强保温管理、为仪表建立循环线、对阀门等保温困难部位加设保温箱或拌热箱、控制系统中的硫含量等,保障了生产安全。     

分馏塔顶循环油换热器管束失效原因分析

文章对催化裂化装置分馏塔顶循环油换热器管束腐蚀穿孔原因进行了详细分析,指出换热器管外壁的腐蚀主要是H_2S-HCl-NH-3-H_2O型的全面腐蚀,管内壁主要是氯离子及氧的去极化引起的点蚀。腐蚀穿孔是由管外壁开始,并向管内壁发展,而管内壁的点蚀则加速了换热器管束的腐蚀穿孔。通过对换热器管束进行消除应力处理、采用相关“工艺防腐蚀”措施以及选用合适的耐蚀材料使腐蚀问题得到解决。     

加工高酸原油常减压装置的腐蚀与防护

中石化某企业3.5 Mt/a常减压蒸馏装置加工多种进口高酸原油,平均酸值可达2.0mgKOH/g,在2011年和2012年进行了两次腐蚀检查。检查发现,加工高酸原油后电脱盐困难,造成常压塔顶及其冷凝冷却系统、常顶循系统腐蚀减薄严重;减压塔的减三线及下返塔部位点蚀严重,填料大面积腐蚀散落;316L材质的减压转油线也发生了明显腐蚀。腐蚀分析认为,低温腐蚀主要由原油中的盐水解生成HCl所致,若电脱盐效果差,设备有腐蚀倾向,建议将常压塔顶部筒体和塔盘材质升级为2205,且对塔顶系统必须进行在线监测和定点测厚;316L材质的环烷酸腐蚀有一定的孕育期且和加工原料性质密切相关,因此,装置每次停工都要进行仔细的腐蚀检查,及时掌握腐蚀情况,若有明显腐蚀应将材质升级为317L。     

气化废热锅炉盘管穿孔失效分析

通过对合成氨装置谢尔气化废热锅炉盘管外表面出现点状蚀坑和穿孔的原因进行分析,发现材质为13CrMo44的盘管外表面发生点蚀和穿孔的原因属于吸氧电化学腐蚀,氧的来源为锅炉水中的残存氧,说明锅炉水除氧不彻底导致了盘管穿孔失效,而与高温氧化关系不大。     

金属在含氯离子水介质中的腐蚀行为

采用旋转挂片失重法、全浸失重法和电化学方法研究了20号碳钢、18-8不锈钢和316L不锈钢在中碱性氟离子水溶液中的腐蚀行为。结果表明:有机膦酸盐/锌盐类缓蚀剂及其复合剂对高浓度氯离子溶液中的20号碳钢的腐蚀有抑制作用,但不能抑制不锈钢的孔蚀;钼酸钠加速不锈钢的孔蚀,十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠等含有较长碳链的表面活性剂可提高不锈钢孔蚀的击穿电位,且与十二醇复配后具有协同缓蚀作用,对抑制孔蚀的发生有效。     

炼油厂石蜡成型原料夹套管腐蚀失效分析

介绍了炼油厂石蜡成型装置的结构和工艺流程,在运行过程中发现管线多次泄漏,并且泄漏都是发生在水侧的坑状腐蚀。对腐蚀形态、产物和介质的分析表明,管线的腐蚀不论是点蚀还是全面腐蚀,氧是碳钢在水介质中腐蚀的关键因素;耗氧反应的不断进行,促使阳极金属不断溶解,引起的金属腐蚀为氧腐蚀;氯离子的存在使反应生成了铁离子加剧了腐蚀的进行。通过采取措施如适当降低热水温度、减慢水流速度和定期地更新水质防止氯离子浓度不断升高可以有效地降低腐蚀的速率。     

中东某油田集输管线腐蚀原因探讨

利用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)和X光衍射仪(XRD)对管材及其腐蚀产物进行了检测分析。管材宏观照片显示,管道圆形蚀坑内部呈蜂窝状,蚀坑底部腐蚀产物有明显的结晶堆积;腐蚀产物SEM分析显示,从顶层到底部腐蚀膜由致密变得疏松且底部腐蚀膜大部分区域存在腐蚀空洞;EDS分析表明,腐蚀产物主要含有Fe,O,S,Si,Cl等,大量Cl-参与了腐蚀过程并残余在腐蚀产物中;XRD分析表明,腐蚀产物由Fe1-x S和Fe3O4组成。从氯离子点蚀、硫化氢腐蚀、二氧化碳腐蚀和管输流速4个方面对管材的腐蚀原因和腐蚀机理进行了探讨。     

L360钢在SRB/CO2环境中的腐蚀行为研究

为了探究L360钢在SRB/CO2环境中的腐蚀行为,通过高温高压模拟腐蚀试验以及OM、SEM、EDS、XRD等分析技术,对L360钢的显微组织及其在SRB/CO2环境中的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物膜成分进行了分析。结果显示,在模拟腐蚀溶液中,L360钢属于极严重腐蚀。L360钢在含SRB的CO2腐蚀环境中SRB发生膜下腐蚀,膜层在高流速环境中受剪切力破损,使膜层对基体的保护作用降低,模拟环境溶液中的Cl-进入膜层裂缝在基体金属表面活性高的位置发生富集。试验表明,SRB腐蚀形成的点蚀坑为Cl-提供了良好的富集点,导致点蚀快速成长,腐蚀加剧,且表面腐蚀产物为FeS和少量的FeCO3。