在役油气管道腐蚀失效预测及维修策略研究

发布时间：2020-06-12 10:56

【摘要】：油气管道作为我国相关能源的区域调配关键工具,在我国工业化建设中发挥着重要作用。然而,我国油气管道运行时,由于腐蚀产生的泄漏、破裂、穿孔等事故日益频繁,导致了很多不必要群众伤亡和经济损失。为防止此类事件发生,实现应用相关技术方法对油气管道腐蚀失效进行风险评价,制定管道检测维修的相应对策,使其能够安全可靠运行的目标,本文主要进行了以下研究:(1)根据传统灰色系统,构建了尾段残差修正GM(1,1)模型对管道使用寿命进行预测。首先,利用检测到的腐蚀数据记录,依据光滑性和准指数规律性进行数据筛选;其次,对于符合要求数据根据白化方程计算参数值,构建传统灰色系统模型;再次,进行残差修正,构建尾段残差修正的GM(1,1)模型,对管道剩余寿命进行预测;最后,对新建模型进行关联度检验,拟合预测精度有明显提高。(2)通过将灰色系统与Markov理论相结合,建立改进Grey-Markov模型预测管道腐蚀趋势。首先,对获取的检测数据记录进行整理分析,利用灰色方程对在役油气管道的腐蚀深度完成拟合;然后,根据趋势预测值进行状态划分,利用Markov理论建立滑动转移概率矩阵,将腐蚀深度预测转换为概率问题;最后,通过管道状态变化概率对管道所处状态预测,获得其腐蚀发展方向。(3)将在役油气管道的检测时间间隔与Grey-Markov理论进行结合,按照在役油气管道腐蚀趋势,对合理的检测时间进行预测。根据检测得到的实际情况,对管道腐蚀情况等级确定,制定不同的腐蚀维修策略,提出继续使用、降压留用、维修以及报废重建等维修方案,以保证管道安全运行。(4)通过实例对所建模型进行验证,确定其检验精度。对两个不同的油气管道实验段的检测分析,预测出管道的腐蚀趋势,API 5L X52管道第72次正常检测时达到极限状态,拟合相对误差从36.70%下降至3.63%;油库管道预测出接下来4a所处的管道的腐蚀深度相对值状态,将管道腐蚀深度预测精度由92.85%提高到95.04%,且第6年作为该管道下次检测时间。
【图文】：

磨损腐蚀,应力开裂,局部腐蚀

2）电化学腐蚀油气管道与周边环境相结合，经过一段时间的相互作用，二者有氧存在，形成原电池导致电化学腐蚀[40]。原电池特点包括：a)腐蚀过程中有电流产生；b)腐蚀中因得失电子有阳极和阴极两种形式，其中前者为钢制管线c)两电极之间相互连通，电流可以流动。（2）按照腐蚀的形态进行划分1）全面腐蚀全面腐蚀主要特点是管道表面腐蚀区域较大，但不一定均匀的，在情况较多。2）局部腐蚀局部腐蚀种类较多，根据腐蚀情况不同，，发生的腐蚀类型也不同[4腐蚀为其泄漏的最主要来源。常见的腐蚀后果如图 2.1 所示[2]。

管道腐蚀,状态分布,腐蚀预测,年度

西安建筑科技大学硕士学位论文。根据前期经验进行状态划分，根据，即有：腐蚀预测下降年度：，腐蚀预测正常年度：，腐蚀预测上升年度：，到坐标图中，如图 4 2 所示。0.0370422 24.1622ke 00x kx k 1 11 12 , 11 12 4%, 2 21 22 , 21 22 1.333%, 3 31 32 , 31 32 1.333%,
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F426.22

【参考文献】