U型管开裂失效分析

采用金相分析、宏微观断口分析、能谱分析以及有限元分析等方法,对U型管弯头部分的开裂原因进行了分析和研究。分析结果表明,材料焊接热影响区的敏化效应、管内介质的腐蚀作用以及弯管振打块附近的应力集中导致该管发生了晶间应力腐蚀开裂。     

内压作用下局部减薄弯头的极限载荷的有限元分析

管道的弯头在使用中极易受到介质腐蚀或冲蚀作用而会发生局部减薄 ,降低使用安全性。对带有此类缺陷的直管已有评定方法 ,但此方法并不适用于弯头。本文采用有限元方法分析了内压作用下带有局部减薄弯头的极限载荷 ,所得出的结果可作为建立弯头局部减薄评定方法的基础     

管道弯头缺陷检测外置式远场涡流探头设计

远场涡流技术在金属管道的无损检测中应用广泛,但通常需要设备停机以便将探头放入管内。为满足压力管道在役检测的需求,针对其易腐蚀的弯头部位,设计了一种在管外放置的远场涡流探头。首先,应用有限元软件对探头的结构及其激发磁场的效果进行了仿真设计;而后建立了弯头缺陷远场涡流检测仿真模型,分析了内、外壁缺陷深度与检测信号特征量的定量关系;最后搭建试验平台进行了预制缺陷检测试验。结果表明:探头电压信号的相位随缺陷深度的增加而近似线性减小,可用于缺陷深度的定量;内壁缺陷信号的相位减小得更快,利用相位特征量可对仅有外壁或内壁缺陷时的缺陷深度进行定量,而不能对两种缺陷都存在的情况进行定量。     

内压作用下局部减薄弯头的极限载荷及其安全评定

管道在使用中受介质腐蚀或冲蚀作用以及机械损伤会发生局部减薄 ,降低使用的安全性。对带有此类缺陷的直管已有评定规范和解析解 ,但对局部减薄弯头 ,国内外尚无评定规范且少有研究。本文在对局部减薄直管的极限载荷和无缺陷弯头的应力状态进行研究分析的基础上 ,提出了内压作用下局部减薄弯头极限载荷的计算式 ,并给出评定局部减薄弯头安全性的方法。用公式计算所得结果与有限元分析结果很一致。     

承压设备中厚壁弯头的强度分析

本文针对石油化工及环保行业中广泛应用于承压设备中的厚壁弯头进行强度分析,推导了弯头内侧的最大环向应力近似计算公式。同时,用于环保行业的压力容器中常存在强腐蚀性介质,这些腐蚀作用形成的孔洞会使弯头的服役寿命大为缩短。因此本文分析了腐蚀造成的孔洞对弯头强度造成的影响。     

基于海管内腐蚀直接评价的海管完整性管理建议

为了解海管腐蚀程度,保证海管运维管理的有效性、针对性,本文通过实际生产数据,识别腐蚀原因并确定腐蚀评估重点。文章采用基于ICDA的海管内腐蚀直接评价法,模拟出腐蚀速率,对比旁路腐蚀监测结果,验证海管内腐蚀状况,并提出海管完整性管理建议。该海管腐蚀状况的运维管理实践方法,可广泛应用于服役年限长、无法进行智能内检测的管道。     

油气管道弯头缺陷漏磁检测数值模拟研究

为研究油气管道弯头缺陷的漏磁信号特征,利用ANSYS软件进行了管道弯头缺陷有限元数值仿真,获得了不同缺陷漏磁信号,并进行了比较分析,得出了缺陷特征与漏磁场之间的对应关系,为漏磁检测过程中的弯头缺陷参数的定量识别提供了有效依据。     

加氢装置塔顶馏出线弯头腐蚀泄漏分析及防护

某石化公司直馏柴油加氢装置主汽提塔塔顶馏出线弯头部位注剂点下方发生腐蚀泄漏,现场测厚结果表明,弯头缓蚀剂注剂点下方形成一处长150 mm、宽100 mm的腐蚀减薄区域,最小管壁厚度为2. 23 mm,且距离泄漏点越近,管壁厚度越小。对腐蚀介质、介质流速、注剂点结构、缓蚀剂、空泡腐蚀等腐蚀影响因素进行了分析,结果表明,在塔顶油气介质腐蚀与冲刷的相互循环作用下,金属管壁不断进行着"腐蚀-生成腐蚀产物膜-腐蚀产物膜受冲刷剥离-漏出的新鲜金属表面继续被腐蚀"的过程,直至腐蚀穿孔。采取降低管线介质流速、更换缓蚀剂等防护措施后,塔顶馏出线弯头部位未再出现腐蚀减薄,腐蚀受到控制,取得了较好的现场防护效果。     

基于神经网络和支持向量机的导波弯管腐蚀损伤程度辨识研究

利用导波的远场检测优势和机器学习模型,开展管道弯曲处腐蚀损伤程度智能辨识方法研究.在普通碳质钢管弯头处加工不同程度的腐蚀缺陷,按腐蚀程度分为10个等级.采用自激自收和一激一收两种信号激励接收方式,在管道中激励具有非频散的T(0,1)型超声导波,采集得到不同腐蚀程度缺陷对应的导波检测信号.在时域和频域对检测信号进行分析,提取多个导波信号特征值用于表征损伤程度,并通过BP神经网络和支持向量机两种分类模型对数据进行训练分析得到缺陷损伤辨识模型,实现弯曲处腐蚀程度的准确辨识.研究中分析两种模型的超参数对缺陷辨识模型精度的影响,对比研究两种模型对弯管腐蚀损伤辨识的性能.试验结果表明,两种损伤辨识模型对不同激励接收模式下的导波检测信号均能取得较优的分类效果.相较于BP神经网络,支持向量机在小样本条件下对弯管腐蚀损伤具有更好的辨识效果.     

充液管道中弯头流固耦合振动分析数学建模研究

基于特征线14方程模型,对充液管路系统中弯头处的流固耦合进行了建模研究,得出了弯头处的平衡方程,通过C++软件开发管道流固耦合时域响应计算程序,结合文献算例验证了建模的正确性,研究了弯头对管道流固耦合振动特性的影响。结果表明,和直管相比,弯接头的存在能够降低流固耦合作用中流体压力和管道所受轴向应力脉动的峰值;弯头角度为90°时,弯头处流体压力脉动以及管道轴向应力脉动的峰值最小。     

20G钢输气管线腐蚀失效研究

针对某20G钢输气管线腐蚀穿孔失效,对管线失效特征和腐蚀环境特征进行了分析,试验研究了20G钢的组织结构、腐蚀速率及腐蚀产物,探讨了20G钢与环境介质的相互作用.结果表明:腐蚀失效发生在沟壑积液处;20G钢是铁素体和渗碳体的复相组织,晶粒粗大,在液相中具有较高的腐蚀破坏风险,CO2和Cl-是影响腐蚀的主要因素,腐蚀速率...     

海底管道内腐蚀防护措施探讨

阐述了海底管道内腐蚀的原因,结合工程实际,就非金属复合管的海底管道内腐蚀防护措施进行了探讨,具有一定的参考价值.     

高温高压大尺寸管道多相流腐蚀试验装置的研发

石油石化行业的输送管道中往往存在着单相流或多相流腐蚀。本研究针对这种情况,设计研发了符合实际工况的高温高压大尺寸管道多相流腐蚀试验装置。本装置可模拟的试验温度最高为140℃,最高压力为10 MPa,并具备单相流及多相流的试验能力,拥有完整的对管道内腐蚀参数的监测能力及流场的观测计算能力,装置的能耗水平较低。     

面向超声导波检测的管道腐蚀建模及仿真实现

超声导波技术被大量应用于管道腐蚀的检测与评估。腐蚀是实际管道中的主要缺陷形式,管道腐蚀缺陷形貌多样且复杂,针对管道腐蚀导波检测的很多研究是通过仿真手段开展的。常用的缺陷简化模型不能充分反映实际腐蚀缺陷的复杂程度,有可能造成分析结果的偏差。本文在分析腐蚀特点基础上提出了基于W-M分形函数的腐蚀仿真模型,研究了管道腐蚀缺陷的有限元自动建模仿真方法,并通过分析讨论超声导波检测不同腐蚀缺陷的仿真结果对模型的有效性进行了验证,结果证明基于本文提出的腐蚀模型所得缺陷回波可提供更丰富的缺陷信息,有利于揭示管道腐蚀特征与导波信号之间的量化关系。本文的研究成果可为进一步分析管道腐蚀缺陷的检测评估建立理论基础。     

管线钢带状组织对CO2/H2S腐蚀行为影响的比较分析

分析比较了带状组织级别不同的管线钢在低温区CO2＋NACE及CO2／H2S＋NACE溶液中的腐蚀速率和腐蚀形态。证实腐蚀环境不同，带状组织对腐蚀速率的影响不同；带状组织级别较高的钢材．发生局部腐蚀及SCC和HIC的倾向性较大，局部腐蚀的程度较严重。并提出要提高管线钢的抗CO2及H2S腐蚀性能。应控制带状组织级别。     

在役油气管道腐蚀剩余寿命预测方法本文得到中国石油天然气集团公司“九*五”重大应用基础研究项目资助

This paper has presented a new method of the remaining life prediction of corroded pipeline based on the reliability theory.This method involves establishing the probability distribution models of variables-corrosion velocity,corrosion flaw size,critical corrosion flaw size.Then,a function of the failure probability or reliability verse the service time of corroded pipeline could be gained by calculation.Utilizing this function,we could determine the remaining life of the corroded pipeline as long as the acceptable probability or target reliability was determined according to risk rank and area grade of the pipeline lying.Decision of the inspection interval of corroded pipeline could be made as result of the remaining life prediction.The new method has been utilized successfully in several pipelines.     

基于最大Lyapunov指数对腐蚀深度的预测

油气管道随着服役时间的增加,因腐蚀引起的管道穿孔和断裂等事故隐患随之加大,对腐蚀管道进行可靠性预测具有重要作用.鉴于此,介绍基于最大Lyapunov指数对腐蚀深度预测及其评估方法,并利用茂名石化减压塔泵-28入口阀后的6号电阻探针测试的腐蚀深度数据,对腐蚀状况作了进一步预测.预测与评估结果显示:腐蚀深度误差均小于6%,平均误差为3.58%,预测精度较高,表明所提出的基于混沌理论的预测方法具有一定的合理性,能够为管道的维修和安全管理提供参考依据.     

Feasibility of Diagnosing Corrosion Cracking in Main Pipelines

With a view to assessing various diagnostic techniques for corrosion and stress-corrosion aws, results of an in-pipe inspection of a pipeline section have been analyzed. The statistical data are presented in the form of plots of aw dimensions versus their positions over the length of the inspected part of the pipeline and also over the pipe cross section. In order to identify common characteristics of corrosion and stress-corrosion aws, results of the in-pipe inspection of the pipeline were analyzed, and it turned out that there are essential differences in most parameters of the corrosion and stress-corrosion aws. The analysis took into account geographical features of the pipeline and protecting potentials in the inspected parts of the pipeline. The most essential differences between the corrosion and stress-corrosion cracking are in the distributions of the aws over the inspected pipeline division. The pipeline sections with higher densities of stress-corrosion aws contained smaller numbers of corrosion aws, and vice versa. The ultimate aim of the reported research was to compare the opportunities offered by direct and indirect diagnostic techniques designed to detect corrosion cracking in main pipelines.     

基于概率统计埋地钢质管道剩余寿命的评估研究

对埋地管道压力管道进行了腐蚀剩余寿命的评估。通过随机检测管道表面的腐蚀凹坑深度,并采用概率统计的方法得到了管道最大腐蚀深度,然后参照ASME标准进行了管道的腐蚀剩余寿命评估,并得出结论。     

低碳钢输油管穿孔原因分析

外涂沥青的埋地低碳钢汽油输油管使用8 a之后出现了穿孔,造成了较大的经济损失.通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等手段对其进行了分析.结果表明:孔边沿的显微组织中未发现变形层,孔口处的残留产物主要为铁磁性氧化物,未发现FeO等高温氧化产物,排除了人为破坏穿孔的可能;认为油管穿孔是一种典型的局部腐蚀,闭孔形式的小孔腐蚀是这种局部腐蚀的主要腐蚀机理;大阴极和小阳极进一步加速了这种腐蚀过程.