外腐蚀损伤模式下的埋地钢质燃气管道剩余强度评价与剩余寿命预测

外腐蚀作为埋地钢质燃气管道失效的主要原因之一。对埋地钢质燃气管道的外防腐层状况检测,获取管道外腐蚀数据,进行剩余强度评价及剩余寿命预测,有助于管道安全运行、制定监护方案、计划性的开展修复及更换工作,充分利用老旧管道剩余价值。本文介绍了外腐蚀损伤的检测方法,引用单一体积型缺陷的剩余强度计算公式,进行剩余强度计算及剩余寿命预测。以实际案例阐述了外腐蚀损伤检测方法的应用,管体腐蚀数据的采集及处理,剩余强度及剩余寿命评价结果真实性的影响因素。

不锈钢供水管材的土壤外腐蚀特性试验

试验以砖红壤中Cl^(-)和含水率为研究要素,借助电化学工作站,开展3种不锈钢供水管材(304、304L、316L)外腐蚀试验。结果表明:3种不锈钢在不同Clˉ和含水率的砖红壤中均有不同程度腐蚀倾向(304>304L>316L);当砖红壤Clˉ质量分数在10~1 250 mg/kg时,3种不锈钢腐蚀电流增幅(ΔI_(corr低))较大,为304L>316L>304,当Cl_(ˉ)质量分数在1 250~2 500 mg/kg时,其Δ_(Icorr高)较小,为304L>304>316L,即腐蚀减缓,Clˉ在一定范围内促进不锈钢管材腐蚀。与此同时,当砖红壤含水率在5%~35%时,3种不锈钢ΔI_(corr)为304L>316L>304,其中,当含水率在15%~25%时,其ΔI_(corr中)较大,为304L>316L>304,即腐蚀加快,含水率在一定范围内使不锈钢管材腐蚀加快。

城镇燃气低压管网外腐蚀检测系统的研究

无损检测作为一种管道质量检测手段,能够采用多通道漏磁检测技术,利用内检测爬行器进入管道内部,检测出管道外壁腐蚀状态,从而判定在用管道健康状态,为管网评估和改造工作提供可靠依据。详细介绍了漏磁探头结构、漏磁检测系统以及进入管道的连箱结构的组成和功能。通过钢管缺陷试样和模拟带压检测试验,验证了该系统的检测有效性。

燃气管网外腐蚀事故DBN模型

为明确燃气管网服役中后期外腐蚀事故致灾机制规律及维护措施的有效性,有针对性地预防燃气管网外腐蚀泄漏事故,利用复杂网络(CN)理论与动态贝叶斯网络(DBN)相结合的方法,提取外腐蚀事故要素及事故链,整理并构建外腐蚀事故凝聚网络;通过度值分析筛选事故关键要素,在此基础上,将参数学习及Leaky Noisy-or gate修正模型联合,构建燃气管网外腐蚀事故DBN;根据不同失效场景,得到各动态要素及维护措施对管网失效的影响特征。结果表明:不同事故要素对管网失效的影响呈现差异性和阶段性,其中,老化、事故积累、化学腐蚀在管道服役中后期对管网腐蚀穿孔和管道破裂有显著影响,压力循环则主导服役中期的管道破裂事故。通过CN拓扑分析,可实现从整体角度出发对事故要素重要度的辨识;通过DBN的构建分析,能获得事故要素对事故后果的动态影响。

长输管道外腐蚀风险评价与控制

塔河油田部分油气长输管道所处地区环境较为潮湿,为季节性河流所经过的区域,土壤腐蚀性强,一旦外防腐层出现破裂,就存在管道外壁被腐蚀的风险。在阴极保护系统运行不正常或长期腐蚀造成线路损坏失效的情况下,管道可能会发生严重的外腐蚀。前期针对长输管道进行了PCM、阴极保护运行、杂散电流等项目的检测,但是,针对长输管道的外腐蚀分析还未系统的开展。因此,文章通过对油气长输管道的安全性因素评价,制定了经济、有效的评价及控制外腐蚀的方案,为外腐蚀风险有效控制提供了技术支撑。

水下穿越管道外腐蚀检测评价系统River-ROV的应用性研究

长输油气管道的江河水下穿越管道由于施工和和环境等问题使得管道面临严峻的腐蚀损伤风险,由于缺乏对应的技术手段,绝大多数穿越管段未能开展相关的检测。在全国长输油气管道大力度提升管道安全管理的背景下,迫切地需要先进的检测手段,本文采用江河水下River-ROV检测技术进行应用性研究和试验,选取两处大开挖穿越管段的管道为代表,验证了其技术的适用性和可靠性,实现水下穿越管道的外腐蚀状况检测和评价,为水下穿越管道的维护维修项目提供全面准确有效的数据支持,运营安全管理形成操作性强的技术支持。

某天然气长输工程外腐蚀失效分析

文章针对油气长输管道易发生腐蚀失效的问题,对某天然气长输工程中管道腐蚀失效区域进行宏观和扫描电镜观察以及腐蚀产物能谱分析;对管子进行金相和化学成分分析、力学性能检测;并对管道周围敷设土壤进行分析。分析结果表明,管子外部机械损伤首先导致管壁产生极大的损伤缺陷和壁厚减薄,同时造成管道外防腐层的破损;其二,该损伤点直接暴露在土壤电解质环境中,进一步发生化学或电化学腐蚀,直至发生局部壁厚减薄失效。上述分析揭示了管道安装过程中的机械损伤和运行期间的腐蚀作用共同诱发管道失效的一般现象。文章针对失效原因,提出了在采购、施工安装、运行维护阶段的相关建议措施,对相似问题的处理具有一定的参考价值。

管道外腐蚀直接评价在埋地燃气管道的应用

城市发展及外扩使城镇燃气管道面临各类安全管理问题,开展管道完整性管理及评价是保障管道安全运营的重要措施。本文通过采用外腐蚀直接评价法对武汉市高压燃气管道进行评价,以减少外腐蚀对管道完整性影响的可能性,为管道完整性管理的开展提供可靠依据。

含外腐蚀缺陷管道剩余强度及剩余寿命的分析

埋地石油管道经常受到水分、土壤等外部腐蚀,外壁会出现形状不同的腐蚀缺陷,腐蚀处会产生应力集中现象,削弱管道的承压能力。因此,必须对管道剩余强度及剩余寿命进行评价。采用ANSYS-Workbench软件对含外腐蚀缺陷管道进行建模仿真,分析管道在不同腐蚀缺陷参数下的等效应力,利用Excel得出腐蚀参数与等效应力的关系曲线图,并对管道的运行可靠性进行了预测。结果表明:单独的矩形或椭圆腐蚀缺陷对管道的影响小于矩形和椭圆形组成的双腐蚀;等效应力随腐蚀区域长度的增加呈上升趋势,随缺陷宽度的增大趋于下降;腐蚀区域固定时,等效应力随腐蚀深度增加而增加。ANSYS-Workbench有限元法对于分析管道剩余强度和剩余寿命是可行的,对管道的设计和防护具有重要的参考价值。

城市钢质燃气管道外腐蚀程度评价方法及应用

外腐蚀是地下钢质燃气管道发生泄漏事故的主要原因,探讨有效评价管道外腐蚀程度的方法对有效预测管道泄漏的可能性、主动预防管道泄漏事故以及制定合理的防护对策具有一定的工程实用价值。确定了土壤腐蚀性、防腐层性能、阴极保护状况、杂散电流和管道服役时间作为城市地下钢质燃气管道的外腐蚀程度评价指标,在此基础上建立了管道非开挖腐蚀程度定量评价的多级模糊评价方法。并以广州市地下某段燃气管道为例进行了实例分析,最后通过该评价管道的开挖检测实验分析了该方法评价结果的合理性。

基于ANSYS有限元法的外腐蚀管道剩余强度和剩余寿命的研究

采用ANSYS有限元软件,结合大庆油田采油六厂埋地管道的实际工况,对含外腐蚀缺陷的管道进行了分析,研究了不同形状下缺陷长度、宽度及深度等因素对管道失效的影响,以管道实测缺陷为依据,用ANSYS计算了管道的剩余强度,根据失效准则并结合实测数据,确定了腐蚀管道的剩余寿命。结果表明:对于平底方形缺陷,缺陷长度和深度对失效的影响都有临界值,深度是影响失效的一个重要因素;对于椭圆形缺陷来说,缺陷长度和深度对失效的影响成正比,缺陷宽度对失效的影响成反比关系。ANSYS有限元法为寿命预测提供了必要的保障,对工程应用有重要的参考价值。

外腐蚀管道剩余强度及剩余寿命的有限元分析

埋地油气管道经常受到外部腐蚀,外壁会出现不同形状的腐蚀缺陷,因此就会产生应力集中降低管道的承压能力,必须对其剩余强度和剩余寿命进行评估。应用ANSYS软件对含外腐蚀缺陷的管道进行分析计算,给出不同缺陷尺寸的管道在5MPa内压作用下的Mises应力,并预测管道在未来某一时间的运行可靠性。计算结果表明,有限元法对于分析管道的剩余强度是可靠的,可为外腐蚀管道的安全评价提供较为准确的相关数据。

天然气长输管道外腐蚀直接评价的实践

外腐蚀直接评价(ECDA)是油气管道完整性管理的重要手段,将ECDA技术高效系统地应用于国内长输管道是当前管道保护的重要任务。为了综合应用外腐蚀检测方法并进行深入分析评价,开展了长输天然气管道ECDA实践研究。结果表明:ECDA过程综合应用多种检测方法及数据的深入分析对于管道外腐蚀检测评价效果良好,检测的天然气长输管道外腐蚀危害轻;基于系统的完整性评价结果,提出了管道外腐蚀防护维修维护方案和预防措施。未来应加强管道完整性管理中的数据完整性管理,综合运用外检测技术与其他检测技术,重点解决外检测技术应用中出现的特殊问题,积极探索新的检测评价技术,有效提高ECDA工作的效率和信息化水平。

外腐蚀管道剩余寿命的有限元分析

预测油气管道的剩余寿命,对避免管道泄漏事故的发生和节省维修费用具有重要意义。针对国内某成品油管道开挖点处的两个腐蚀缺陷,基于有限元分析方法,建立了管道椭球形缺陷的三维有限元结构模型。以管道实测缺陷尺寸为依据,在已知腐蚀速率的情况下,采用非线性分析技术对腐蚀管道进行了应力分析,依据塑性极限状态失效准则预测了管道的剩余寿命。结果表明,两个腐蚀缺陷的剩余寿命分别为8a和13a,预测结果可为管道的维护维修提供理论依据。

埋地环境下容器外腐蚀检测技术浅析

通过分析皮尔逊检测法、交流电流梯度法、直流电位梯度法和密间隔极化电位法等几种埋地环境下管道外腐蚀检测技术的工作原理及技术特点,研究了这几种方法用于埋地环境下容器外腐蚀检测的可行性。同时,提出了电阻探针法、电感探针法、场信号法、耦合多电极腐蚀监测等几种外腐蚀在线检测技术,为开展相关工作提供了理论参考。

基于RS-SVM的城市埋地燃气管道外腐蚀情况评价

为提高城市埋地燃气管道外腐蚀情况评价的准确性,识别影响管道外腐蚀的主要因素,构建评价指标集,结合粗糙集(RS)与支持向量机(SVM)的优势,建立管道外腐蚀情况预测评价模型。给出具体评价步骤,包括收集样本数据、预处理数据、用属性约简算法筛选核心指标集、用SVM训练器训练数据,形成检验模型。以某条城市燃气管线为例进行实例验证和分析。结果表明:用RS-SVM模型预测评价管道的腐蚀等级与实际结果一致,传统方法预测管道腐蚀速率平均相对误差为14.1%,RS-SVM模型预测的平均相对误差为7.9%,较之传统方法精度更高。

埋地钢质管道外腐蚀检测技术

介绍了埋地钢质管道外腐蚀检测技术中的Pearson检测法、管中电流测绘法、密间隔极化电位法、直流电位梯度法。分析了这几种常用检测方法的原理及应用情况,认为实际应用中应根据需要选择合适的联合检测方法,以获得更全面的检测效果。

涂层与阴极保护下的管道外腐蚀研究与控制

长期以来 ,一直认为管道在涂层和阴极保护协同保护下不会产生外壁腐蚀或腐蚀轻微。应用第三代高精度智能清管检测器对榕山—佛荫长为 2 5 4km的管线进行检测 ,发现了 455处外壁腐蚀 ,研究结果表明 :管道建设时 ,涂层施工的质量较差 ;使用维护过程中涂层材料老化严重、失修 ;管线上阴极保护系统长期故障使管道欠保护 ;执行了有严重缺陷的行业标准 ,至今不知管线上监测到的保护电位距真实的极化电位的差距有多大 ;管线的阴极保护度数据难以采集到。针对上述问题提出了控制腐蚀的方法。

基于LASSO-WOA-LSSVM的海洋管线外腐蚀速率预测

目的构建海洋管线外腐蚀速率预测模型,提高海底油气管线外腐蚀速率预测的准确性。方法建立基于套索(LASSO)回归和鲸鱼优化算法(WOA)的最小二乘支持向量机(LSSVM)腐蚀速率预测模型,采用LASSO回归方法对指标进行筛选,提取海洋管线腐蚀的主要影响因素。应用最小二乘支持向量机算法建立海洋管线外腐蚀速率预测模型,并使用鲸鱼优化算法对模型参数进行优化,避免了参数取值对模型回归性能的影响。以海洋挂片实验为例,通过MATLAB进行模拟仿真,分析验证模型预测结果,并将预测结果与其他模型进行对比分析。结果 LASSO回归算法筛选得到影响腐蚀速率的主要因素为:温度、溶解氧含量、pH值。采用WOA-LSSVM模型所预测的结果与实际值较为吻合,其平均相对误差为2.23%,均方根误差(RMSE)为0.3248,决定系数R2达到0.9708,均优于其他两种模型。结论基于LASSO回归和鲸鱼优化算法的最小二乘支持向量机预测模型具有更优的泛化能力和预测精度,为海底管道腐蚀研究工作提供了新思路,也为海洋油气输送系统的结构安全与风险防范提供了参考。

基于KPCA-BAS-GRNN的埋地管道外腐蚀速率预测

目的提高埋地管道外腐蚀速率的预测精度。方法建立基于核主成分分析法(KPCA)和天牛须搜索(BAS)算法优化的广义回归神经网络(GRNN)腐蚀速率预测模型,通过KPCA对原始数据进行预处理,提取影响管道外腐蚀的主要因素,应用GRNN建立埋地管道外腐蚀速率预测的数学模型,并采用BAS算法对模型进行优化,减小了人为设置参数的影响。以川气东送埋地管段为例,分析选取出12种关键影响因素,建立了埋地管道外腐蚀指标体系,借助MATLAB-R2014a编写程序进行仿真,并与实际值进行对比。结果模型的预测结果与实际值基本一致,KPCA可有效降低指标体系的维度,提取出包含原始信息97.9%的3个主因素—土壤电阻率、氧化还原电位、氯离子含量,简化了运算过程。采用的BAS-GRNN模型将预测精度提高到7.83%以内,平均相对误差5.21%,决定系数取值0.93。与其他模型相比,该模型性能较好,预测精度更高。结论采用KPCA提取的主要影响因素符合工程实际,建立的BAS-GRNN模型预测精度高,有较好的适应性,为埋地管道外腐蚀速率预测提供了新思路,对管道的维护更新工作提供了参考依据。