集输管道CO_2腐蚀预测研究

结合实际集输管道运行工况,使用OLGA软件建立了输气集输管道CO2腐蚀预测模型,计算了集输管道的腐蚀速率,预测分析了温度、CO2分压、含水量、流速及管道高程等因素对腐蚀速率的影响,总结了集输管道的CO2腐蚀特性,并与集输管道现场检测数据进行对比验证,预测效果良好。     

基于小波神经网络预测多相动态管道腐蚀速率

利用小波神经网络模型预测多相动态环境下油气集输管道腐蚀速率。首先通过室内多相动态腐蚀实验,获得了不同工况条件下的挂片腐蚀速率,用于训练和检验小波神经网络预测模型,然后利用多因子方差分析研究了温度、压力、流率、硫化氢含量、二氧化碳含量、溶解氧含量、含水率、盐含量和pH对腐蚀速率的影响程度,实现了各因素的有效性筛选,最后在确定隐含层节点数基础上通过训练、测试建立起适宜的小波神经网络预测模型,并进一步验证了模型可靠性。结果表明：除了压力外,各因素对腐蚀速率均有十分显著的影响,属于有效输入信号。当隐含层节点数为17时,8-17-1型小波神经网络结构表现出良好的准确性和稳定性。利用Levenberg Marquardt优化算法对模型进行了反复训练,直至其均方根误差小于容许收敛误差限0.001,预测值与实际值近似呈线性关系,训练、测试阶段决定系数分别为0.9992、0.9967,相关性较高,模型预测值和验证值亦不存在显著差异。因此小波神经网络预测模型对多相动态环境下油气集输管道腐蚀速率具有良好的预测能力。     

腐蚀模型与海底管道内检测数据的对比研究

国际上通用的CO2腐蚀预测模型,比如NORSOK、DeWaard95和ECE模型,都是基于实验室数据和现场数据得来,很少有基于智能内检测的缺陷数据得来的腐蚀发展规律的公开报道。为了解通用C O2腐蚀预测模型对于海底管道的适用性,将腐蚀模型预测结果与管道内检测腐蚀缺陷数据进行对比分析,结果表明,对于海底输油管道、输气管道和输送温度低于90℃混输管道,优先选用DeWaard95和ECE模型进行腐蚀速率预测;对于输送温度高于90℃海底混输管道,优先选用NORSOK模型进行腐蚀速率预测;对于海底注水管道,NORSOK、DeWaard95和ECE腐蚀预测模型适用性较差;三种腐蚀预测模型的适用范围同样适用于海底油气输送管道。     

水冷式换热器腐蚀动态模拟及预测研究

为研究水冷式换热器腐蚀速率与影响因素的定量关联及机理,开发了腐蚀速率三电极传感器,并基于自制的腐蚀速率动态模拟实验台,以典型水样作为实验介质,在一定工况条件(水温30℃,流速0.4m/s)下,动态模拟了管式碳钢换热器腐蚀过程,通过在线或离线检测,为腐蚀速率预测建模获取了不同水质的腐蚀速率、Cl-、pH、溶解氧、电导率以及ORP等参数数据,并对腐蚀速率和各水质参数变化曲线进行了分析。基于获取的实验数据,利用支持向量机(SVM)算法,建立了腐蚀速率预测模型,并进行了误差分析。结果表明:腐蚀速率预测误差为5.91%,与实际测量腐蚀速率能够较好吻合,该方法具有较高的预测精度,可为水冷式换热器防腐对策选取和设备维护提供技术参考。     

在役油气管道腐蚀速率的时间序列预测

随着油气管线使用年限的增加,腐蚀必将给管线的安全运行带来威胁。为了预测整个管线的腐蚀情况,确知腐蚀对管线结构完整性的危害程度,有必要对腐蚀趋势进行预测。在充分利用管道腐蚀检测数据基础上,建立了相应的时间序列数学预测模型,并利用此模型对实际管线的腐蚀速率进行了预测,预测结果为描述管道腐蚀缺陷发展趋势、综合评价管线的剩余工作能力提供依据,从而保证管线的安全运行。     

基于ASO-BP神经网络的海底油气管道腐蚀速率预测

随着我国海洋油气管网的发展与建设,管道数据采集量随之增大,优秀的预测模型可以应对大量数据,准确预测管道腐蚀速率,对保障管道安全健康运行具有重大意义。将原子搜索优化算法（ASO）思想引入BP （Back propagation）神经网络,构建ASO-BP神经网络用于海底油气管道腐蚀速率的预测。以50组现场数据为例,使用Matlab进行模拟仿真计算,分别构建具有代表性的BP、GA-BP和ACO-BP模型作为对比,对海底油气管道腐蚀速率数据进行训练和预测,结果表明ASO-BP模型预测精度较高,其平均绝对百分比误差（MAPE）为3.16%,预测结果优于BP、GA-BP和ACO-BP,验证了其可靠性以及良好的预测性能,为海底管道腐蚀速率预测研究提供了新的方法和思路。     

孔板管道流动加速腐蚀受温度影响的数值模拟

电厂汽水管道的运行中,流动加速腐蚀（FAC）普遍存在且威胁着管道系统。为很好预测电厂管道流动加速腐蚀,本文基于电厂管道实际工况,采用流体动力学软件根据温度变化相应地调整水的物性参数,模拟了孔板管道下的流场,观察高速及高湍流动能分布区域,模拟计算得到不同温度下溶解度、速度、壁面剪切力及传质系数的变化,并结合流动加速腐蚀预测模型更精确地分析了温度对流动加速腐蚀的影响。结果显示：温度通过影响速度及黏性系数,进一步影响到壁面剪切力及传质系数,最终影响到FAC速率;传质系数与溶解度均受温度影响,在150℃以下,温度对FAC速率的影响显著且主要是通过传质系数实现的;FAC速率在Z/D≈0.7~1.0达到峰值,在Z/D≈3.8~4.3出现第二峰,这两处为孔板管道高危腐蚀区域。     

基于NARX神经网络的工业水质智能处理

针对工业循环冷却水出现的腐蚀与结垢对管道设备的影响,从国内石化公司提取了相关的水质和工艺数据,对数据进行动态主成分分析处理后得出对水质腐蚀及结垢影响较大的6种因素,同时基于非线性自回归模型(NARX)神经网络和模糊逻辑控制方法建立腐蚀速率和黏附速率预测模型,并设计了工业循环水智能决策系统软件。该软件不仅能对水质腐蚀速率及黏附速率进行预测,还能根据预测结果给出相应的处理意见,经实际运行,缩短了运行预测周期,提高了运行效率。     

浅析酸性天然气集输管道腐蚀预测与防护

酸性天然气集输管道腐蚀问题极大影响到天然气良好运行质量,不利于其实现应有经济效益和社会价值。因此,本文主要就酸性天然气集输管道腐蚀特征、构建起CO_2腐蚀预测模型、进行CO_2腐蚀趋势验证分析,对天然气集输管道防腐蚀保护等内容进行论述。     

带腐蚀缺陷采油管线剩余强度和剩余寿命的评价

为了评价某采油厂采油管道实际工况,基于ANSYS有限元法对管道腐蚀缺陷进行模拟,研究了不同缺陷类型下,缺陷长度、宽度、深度因素对管道失效的影响,分析了不同腐蚀类型缺陷对管道最大工作压力的影响。利用检测数据,对管道最大腐蚀速率进行了计算,并对管道剩余寿命进行了预测。结果表明:缺陷长度和深度是管道失效的直接影响因素,等效应力和工作压力成正比关系,管线的剩余寿命为10.2 a。此结果对管道的安全运行及维护具有重要的参考价值。     

基于阴极保护的管道防腐蚀技术与应用研究

针对现有的管道防腐蚀技术涂层材料质量差、预测腐蚀速率精度低等问题,提出了一种外加电流阴极保护(Impressed Current Cathodic Protection,ICCP)系统结构。通过阴极保护(Cathodic Protection,CP)仪表监测管道表面电位,选用超疏水涂层作为管道的缓蚀剂。研究基于CenterNet构建深度学习预测模型,通过将正常电位和腐蚀电位视为袋子并将管道表面电位视为袋子中的样本,利用分类中性能指标特征曲线下面积(Area Under Curve,AUC)来预测管道腐蚀情况。结果表明:该预测模型精准度更高,在预测2021年管道的腐蚀速率误差为0%。     

CO_2腐蚀预测模型的评估和比较

很多二氧化碳腐蚀速率预测模型已经应用于油气生产系统中,这些模型包括经验模型和最近发展的机理模型。本文分析了5种不同CO2腐蚀模型,并对其在温度与压力不同的条件下进行了预测腐蚀速度比较,分析了不同模型的优劣。     

天然气环境下牺牲金属涂层对管道内表面的腐蚀防护研究

天然气管道内表面腐蚀现象较为普遍,其严重影响管道正常输送,不仅会降低天然气管道输送效率,还会增加管线运营成本,因此研究天然气管道内表面的腐蚀规律具有重大意义。根据X80天然气管线的实际工况参数,针对性地进行了牺牲金属涂层对管道内表面腐蚀防护方面的实验研究,相对精准地推测出了环氧内涂层的可能损坏大小。基于金属材料的电化学腐蚀方面的相关理论,判别出温度、压力和Cl~-浓度为影响破损内涂层处金属腐蚀的主控因素。结合极化曲线及腐蚀产物等相关测试系统,系统地分析了各种环境结果对损坏的环氧内涂层的部分腐蚀规律的影响。     

天然气集输管线二氧化碳腐蚀研究

天然气管道工程中二氧化碳腐蚀问题是天然气集输过程中亟待解决的重大难题。由于天然气是多组分气体,尤其是含酸性二氧化碳的天然气遇水生成腐蚀性极强的酸液,对集输管道内壁会产生严重的腐蚀。二氧化碳腐蚀不仅对集输管线和设备安全构成极大威胁,而且易导致管道破裂,造成严重的经济损失和人员伤亡。由于天然气集输管线材质基本选用L485、L360和L245三种管线钢,对某天然气管道拟采用L485、L360和L245三种钢材集输二氧化碳多相介质进行腐蚀研究。由于在该条件下腐蚀的本质是电化学反应过程,故应用电化学方法直接进行研究。通过研究,分析三种管线钢的耐腐蚀性能、程度,并对以后集输同样介质的管材的选用得出科学的依据。     

天然气管道腐蚀研究

在天然气集输过程中,一些伴生气体的存在,往往会对集气管道有腐蚀作用,严重者会造成集气管道的破裂、破坏正常平稳供气、影响用户的生产和生活。本文分析了管道内腐蚀的类型可以分为均匀腐蚀、坑蚀等,并说明各种腐蚀类型产生的条件,着重分析了二氧化碳和硫化氢的腐蚀机理,指出了工程实际中常用的防腐措施如加缓蚀剂抑制腐蚀、利用涂层保护隔离管道与腐蚀介质、选用具有良好耐蚀性能的合金钢、采用清管作用清除管内水、污物和沉积物、防止管线堵塞、减小垢下腐蚀穿孔等,并对缓蚀剂的运用条件等进行分析,从而说明了研究天然气管道腐蚀的重要性和必要性。     

浅析含二氧化碳天然气集输管道管材的优选

管道是输送能源的主要方式,在人们的日常生活中具有很大作用。管材优选是天然气集输管的主要操作流程,可保证天然气的安全运输。本文主要对含二氧化碳天然气集输管道管材的优先进行分析,介绍了二氧化碳腐蚀对集输管道造成的影响,并制定了含二氧化碳天然气集输管道管材的选择方法,希望可以给同行研究学者提供借鉴。     

基于Niche GA的BP神经网络评价天然气集输管道腐蚀

建立了天然气管道腐蚀预测的基于BP神经网络模型,并采用小生境遗传算法对该模型进行优化,将该优化模型应用于四川气田某集输管道的腐蚀速率的评价。结果表明,该模型的评价结果误差小,可以用于现场管道的腐蚀决策。     

压力管道腐蚀速率与使用寿命预测方法研究

介绍了受腐蚀压力管道腐蚀速率的计算公式,对利用最小二乘法进行最佳二次曲线拟合的一般原理进行了阐述。以已知的压力管道腐蚀速率数据为基础,建立检测次数与腐蚀速率的对应关系,并以多个坐标数据点的形式表示,得到了显示腐蚀速率随检测次数变化的最佳二次拟合曲线的表达式,进而预测将来不同时期的腐蚀速率。在预测腐蚀速率和腐蚀量的基础上,提出了一种受腐蚀压力管道寿命预测的新思路,并推导出了计算公式。进行了压力管道防腐蚀方法的简要说明。     

管道中天然气水合物的预测

管道中天然气水合物的预测是为了找到天然气水合物生成条件,以便及早的发现水合物的生成,防止水合物聚集堵塞管道,造成不必要的经济损失与安全事故。介绍了图解法、相平衡常数法、热力学统计法、预测模型,并重点介绍了预测模型如VDW-P型天然气水合物预测模型、Chen-Guo预测模型、含抑制剂体系的水合物预测模型等,以期为今后的研究提供参考。     

含硫长输油气管道腐蚀预测

油气管道的腐蚀与防护一直是油气集输开采行业长期以来需要解决的问题,管道的腐蚀检测和腐蚀分析,对油气开采安全具有重要的意义。选择常用的L369QCS管道钢材为例,在实验室进行试验分析,研究不同情况的腐蚀速率,为腐蚀机理和腐蚀的产生提供实验借鉴。并建立了腐蚀预测的相关模型,为油气管道的腐蚀预测分析提供理论指导。