基于FSM无损检测的金属管道均匀腐蚀剩余寿命预测

目的预测均匀腐蚀下金属管道的剩余寿命。方法研究API579中对金属管道剩余寿命预测的方法,具体分析方法中存在的缺陷。采用场指纹法(FSM)对直径为750 mm、壁厚为10 mm的金属管道的腐蚀情况进行实时检测。检测时随机选择15个不同的位置,每隔3个月检测一次,通过检测各个位置电极对之间电压值的变化量计算出管壁厚度的变化值。结果根据对实验数据的分析,随着时间推移,金属管道壁厚值逐渐减小,且减小的速率越来越快。腐蚀速率与运输介质、含氧量、金属管道材料、运输介质中的杂质有着密切关系,全面分析实验数据可以得到金属管道腐蚀速率的规律。加入腐蚀速率影响因素的影响因子K,运用数理统计的方法探索性地提出了一种均匀腐蚀下金属管道剩余寿命Rlife预测的数学模型。结论在工程实际中,可以运用数理统计的方法对大量实时数据及运行过程中已经记录的数据进行分析,从而找到金属管道在特定环境下的腐蚀规律,再通过该数学模型可对均匀腐蚀的金属管道进行寿命预测。     

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。     

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。     

油气腐蚀管线的剩余寿命探析

油田生产作业的传输主要是依靠油气管道。现在我们使用的油气管道大部分都长埋地下,常常受到周围环境的腐蚀,严重的甚至会导致管道的失效。本文简要地分析了油气管道腐蚀类型及影响因素,介绍了油气腐蚀管道剩余寿命的预测方法。油气腐蚀管线的剩余寿命可以为管道维修工作提供数据指导,为维护管道的安全运行带来帮助。     

蒸汽管道剩余寿命评估方法评述

概述了主蒸汽管道和注蒸汽管道剩余寿命预测方法的发展状况,主要介绍了主蒸汽管道蠕变曲线逐步外推法和蠕变损伤及裂纹扩展寿命预测法。还对注蒸汽管道灰色预测方法、人工神经网络方法两种腐蚀剩余寿命预测方法进行了探讨。     

管道C扫描内检测技术在塔河油田的应用

塔河油田集输管道腐蚀失效基本全因管道内壁点蚀腐蚀造成穿孔,常规外防腐层管中电流法PCM检测并不适用。2012年起,油田现场通过高程检测、规律分析等方式预测易腐蚀管段,再用现场漏磁或C扫描检测内腐蚀,通过一定量的内腐蚀检测数据对管道剩余强度及寿命预测,进而提前安排管道治理方式和时机,将腐蚀失效造成的损失降至最低。     

含腐蚀缺陷油气管道评价技术研究进展

由于外部环境及输送介质的影响,油气管道在运行过程中不可避免地会出现腐蚀缺陷,腐蚀处会产生应力集中的现象,从而削弱管道的承压能力。因此,必须对含腐蚀缺陷的管道进行剩余强度及剩余寿命评价,评价结果可以为缺陷管线的维修计划提供重要依据。综述了国内外主要的腐蚀缺陷管道评价规范,分析了不同规范的适用范围。从单个腐蚀和群腐蚀两个方面展开论述,归纳了含腐蚀缺陷管道评价技术的最新研究进展,并介绍了目前的研究热点——群腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法以及腐蚀缺陷间相互影响准则(interaction rule)。另外,论述了目前腐蚀管道剩余寿命预测的常用方法,包括灰色预测法以及可靠度函数分析法。最后,总结了腐蚀缺陷管道评价技术研究进展,并对未来的研究工作提出了展望。     

基于VB/GM(1,1)/MATLAB的腐蚀管道剩余寿命预测及结构可靠度分析

以灰色理论GM(1,1)模型为基础,结合ASME B31G标准,考虑缺陷深度、缺陷长度、管道壁厚、管道直径、屈服强度、操作压力等随机性,建立腐蚀管道可靠性模型。使用VB进行腐蚀管道剩余寿命分析,利用MATLAB系统编程实现JC法计算结构可靠度,分析可靠性指标与缺陷深度、管道壁厚、管道压力的关系,为管道剩余寿命预测、复杂结构可靠性分析和腐蚀检测周期的确定提供依据。     

基于Gumbel极值I型分布埋地油气管道的剩余寿命预测

基于Gumbel极值I型分布,对在线检测原始数据进行处理,建立油气管道最大腐蚀深度预测模型,确定整条油气腐蚀管道可能存在的最大腐蚀深度;以此建立管道剩余壁厚模型,来预测油气管道的剩余寿命;最后以国内的某一管道为例,将该模型应用于整条管道的剩余寿命预测中,预测结果为19.95 a,表明该方法预测的结果是合理的。     

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。     

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。     

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。     

基于无偏灰色马尔可夫链组合模型的管线腐蚀剩余寿命预测

压力管线腐蚀剩余寿命预测研究对防止管线泄漏和制定管线的合理检验策略具有重要意义。针对压力管线腐蚀检测数据量少且随机性大的特点,基于传统灰色GM(1,1)模型建立无偏灰色GM(1,1)模型提高预测精度,之后以此为基础构建无偏灰色马尔可夫链组合模型进行腐蚀剩余寿命预测。最后通过对某海洋油田原油处理系统管线腐蚀数据的算例分析,验证所建立模型精度并预测管线腐蚀剩余寿命。预测结果表明:该管线在使用8a左右将达到5级泄漏腐蚀状态,需进行大型检修,无偏灰色马尔可夫链组合模型的预测精度高于94%,预测精度符合工程问题的精度要求,说明此模型可用于中长期存在随机扰动的管线腐蚀剩余寿命预测。     

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。     

雅克拉气田天然气西气东输管道腐蚀与检测评价

针对雅克拉气田天然气西气东输管道巡检开挖过程中发现的典型腐蚀案例,应用超声波测厚及管壁探针测深技术对开挖点腐蚀管道进行了检测,结合管道介质工况、周围土壤及地形条件,对腐蚀管道的外防腐蚀层情况、腐蚀产物、腐蚀特征、腐蚀因素及原因等进行了观察、测试及分析.结果表明,管道腐蚀原因为防腐蚀层及阴极保护失效状况下的含水土壤溶解氧腐蚀.结合管道设计、运行参数及检测数据,进行了管道安全性评价及剩余寿命预测.结果表明,该管道上游3.5 km以内管道处于非安全区,需及时开展腐蚀治理.针对管道腐蚀问题,提出了针对性治理措施.     

WHPB至SPM海管腐蚀现状研究

基于WHPB至SPM海管腐蚀数据,分析了该管段管线的腐蚀情况,由资料得知最大腐蚀减薄量为6.7mm,管道运行至今10年,管道腐蚀速率为0.67mm/a;通过API 579、ASME B31G的方法和ANSYS有限元模拟分析方法对腐蚀最深点进行应力分析,综上三种方法,认为该条管道在0.7MPa的压力下运行是安全的。最后以失效概率和壁厚损失极限计算了该管道的剩余寿命,将以上两种方法计算出的管道剩余寿命取较小值,即4年,建议3年后进行第二次内检测确定管道的实际腐蚀速率与缺陷尺寸,并进行评价。     

基于电化学原理的油气长输管道点腐蚀速率计算模型的确立及应用

阐述了油气长输管道点腐蚀速率计算模型的建模过程,运用该模型对某在役输油管道的腐蚀剩余寿命进行了分析,分析结果与现场实际相符,表明采用该模型可以对油气长输管道的点腐蚀状况及其剩余寿命进行评估。     

应用时间序列分析方法预测油气管线点腐蚀深度扩展

点腐蚀是影响油气管线剩余寿命的重要因素，预测油气管线的点腐蚀深度扩展行为是评价管线剩余寿命的关键步骤之一。基于时间序列分析处理动态数据的特性，建立了点腐蚀观测数据时间序列分析模型，并结合实例对方法的有效性进行了分析，结果表明，应用时间序列分析预测油气管线点腐蚀深度扩展是切实可行的。     

国外超期服役管道延长使用寿命标准分析

管道超期服役问题提出了管道延长寿命需求。美国TAPS管道通过定期检测维护、降低管道输量,实现老龄管道超期服役安全运行。提出了基于整合管道剩余强度评价技术和管道剩余寿命预测技术应用于管道延长寿命的研究路线。ISO/TS 12474-2011建立了基于管道系统完整性的延长管道运行寿命的评估程序,关键要素包括综合考虑管道运营商、政府部门和公众的风险可接受准进行风险评价;重新审查管道系统设计确定管道安全余量和未来运行状态;分别考虑腐蚀速率上限和下限确定管道剩余寿命。通过借鉴该标准的先进性,结合我国管道工程实践,可建立具有我国特色的管道延长寿命技术规范。     

漏磁内检测技术在管道完整性评价过程中的应用

截至2020年我国油气管道总里程已经超过16.5万公里,完整性管理技术在管道安全运营过程中发挥着举足轻重的作用,准确的管道腐蚀信息决定着完整性管理系统运行的有效性。通过漏磁内检测技术对管体进行全方位的扫描,得到管体缺陷位置、尺寸、方向等具体信息,配合相应的开挖直接检查,可为金属损失生长速率的计算,管道剩余寿命的预测等参数计算提供有力的数据支撑。