输油管道的腐蚀检测与剩余强度评价
油气管道腐蚀检测及剩余寿命预测
油气管道腐蚀检测及剩余寿命预测埋地油气管道发生腐蚀将会导致油气管道的穿孔、泄漏甚至破裂，造成巨大的财产生命损失，有必要对存在腐蚀缺陷的油气管道进行检测并对其剩余寿命的预测。
以油田油气管道为研究对象，分析其管道的腐蚀特征及防护措施，并结合各检测技术的优缺点，采用CIPS与DCVG联合检测方法对管道腐蚀进行检测较为理想。
同时在针对目前对管道剩余寿命预测方法的研究基础上，提出采用灰色理论预测和人工神经网络相组合对管道剩余寿命进行预测。
标签：油气管道腐蚀；腐蚀检测；剩余寿命的预测油气管道绝大多数都是由金属管道及设备构成且埋地铺设。
管道与各种不同的周围介质接触，导致油气管道发生腐蚀。
具有腐蚀缺陷的管道一旦发生穿孔、泄露，将会造成重大的财产损失和人身安全事故。
因此，必须对管道的腐蚀进行检测，并对其剩余寿命进行预测，以便做出管道继续使用、维修及更换的正确决策。
1 油田管道腐蚀特征及防护土壤属于苏打型盐碱化土壤，地下水位高，矿化度较高，土壤的腐蚀性较强，为埋地管道的电化学腐蚀创造了有利的条件，通过测试：油田土壤的腐蚀速率平均为0.5mm/a，最高达0.9mm/a，是输送介质腐蚀速率的5～10倍，因此，外腐蚀成为油田埋地钢质管道腐蚀的主要因素。
其外防腐蚀技术措施主要为管道外腐蚀层和阴极保护联合保护。
阴极保护技术措施主要为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。
由于强制电流阴极保护系统具有输出电流连续可调、保护范围大、不受环境电阻率限制等优点，目前，在有电力供应条件的区块，油田的外防腐技术措施采用强制电流阴极保护措施。
2 油田管道腐蚀的检测油田集输系统管道腐蚀主要为外腐蚀，其检测技术主要是对管道的外覆盖层以及阴极保护效果进行检测评价，目前国内外管道外腐蚀检测技术主要分为两类，一是对管道的外覆盖层保护效果进行检测，主要有多频管中电流衰减法（PCM）、电流梯度检测法（ACVG）和直流电位梯度法（DCVG），另一是对阴极保护效果的检测主要是密间距电位测量法（CIPS）[1]。
海底输油管道腐蚀剩余寿命评估
径。
的管 道 腐 蚀 剩 余 寿 命 的 评 估 ， 传 统 的 Ｂ １ 规 范 用 ３Ｇ
对 管 道 的轴 向应 力 和 环 向应 力 分 别 进 行 校 核 ， 然 显 只 对 危 险点 是 单 轴 应 力 状 态 或 纯 剪 切 应 力 状 态 的特 殊情 况 才 是 可 行 的 ， 实 际 上 管 道 中的 单 元 体 处 于 而 三 轴 受 力 的 空 间应 力 状 态 ； 此 用 Ｂ １ 规 范 进 行 因 ３Ｇ 评 估 低 估 了管 道 中 的 实 际 应 力 。 根 据 这 一 点 ， 文 本 采 用 第 ４强 度 理 论 ， 考 虑 了 管 道 中单 元 体 所 处 的 即 空 间应 力 状 态 ， 行 管 道 中相 当应 力 的 计 算 ， 进 并进 而
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第 １ ４卷第 ３期
刘立 名 ， ：海底输 油管 道腐蚀 剩余 寿命评 估 等
海 底 输 油 管 道 腐 蚀 剩 余 寿 命 评 估
刘 立 名
余 建 星 王
磊
中海 石 油 研 究 中 心 ， 京 ，０ ０ ７ 天 津 大 学 建 筑 工 程 学 院 ， 津 ，０ ０ ２ 北 １０２ 天 ３０ ７
摘
要 以 受 腐蚀 海 底 输 油 管道 中的应 力超 过屈 服 应 力 极 限 为 失 效 形 式 ， 于 第 ４强 度 理 论 进 行 基
腐蚀管道的剩余强度评价
d Pc3 = 1 . 1P 1 ( 10) t 式中 : L total 是腐蚀缺陷长度 , d 是腐蚀缺陷深度, t 是
# 29 #
王禹钦等 : 腐蚀管道的剩余强度评价
管壁厚度 , D 是管道外径 , M 3 是 F olias 因子。 1 + 0. 8 L Dt 预测的爆管失效压力 P burs t3 M3 = 对于 L total [ 20: Dt 2t = 1. 1 D S M YS 11- 2 3 2 3 d t d 1 M3 t ( 12) 对于 L total > 20: Dt P burst3 = 1. 1 2t SM YS 1 - d D t ( 13)
第 29 卷 第 1 期 2008 年 1 月
腐蚀与防护
CO RRO SION & PRO T ECT IO N
V ol. 29 N o. 1 January 2008
腐蚀管 道的剩 余强度评 价
王禹钦, 王维斌, 冯庆善
( 中国石油管道公司管道科技研究中 心 , 廊坊 065000) 摘 要 : 对 管 道 内 检 测 检 出 的 腐 蚀 缺 陷 , 采 用 R ST REN G 有 效 面 积 方 法、 A SM E B31G 标 准 的 方 法、 以及
金属损失点的深度 ( w t : 壁厚) 10% ~ 20% w t 20% ~ 30% w t 30% ~ 40% w t 40% ~ 50% w t \ 50% w t 符合条件的金属损失点个数 72 44 17 2 0
油气田老管道外腐蚀综合检测和评价方法
案例二：某油田老管道外腐蚀治理效果评估
总结词
该案例对某油田老管道外腐蚀治理效果进行了评估，通过对比治理前后的管道状况，分析治理措施的有效性。
详细描述
该案例在老管道外腐蚀治理后，采用与案例一相同的检测手段对治理效果进行评估。通过对比治理前后的检测数 据，分析治理措施的有效性。同时，结合实际生产情况，对治理后的管道进行了长期监测，以确保治理效果的稳 定性和持久性。
对生产安全的影响
引发安全事故
油气田老管道外腐蚀可能导致管 道破裂、油气泄漏等安全事故， 给企业生产和人员安全带来严重
威胁。
生产中断
管道外腐蚀引起的泄漏和事故可能 导致生产中断，影响企业的正常运 营和经济效益。
增加维修成本
为了确保生产安全，企业需要定期 对老管道进行检测和维修，这会增 加企业的运营成本。
案例三
总结词
该案例对某油田老管道外腐蚀预防措施 的效果进行了评估，通过对比采取预防 措施前后的管道状况，分析预防措施的 有效性。
VS
详细描述
该案例在采取老管道外腐蚀预防措施后， 同样采用与案例一相同的检测手段对预防 措施的效果进行评估。通过对比采取预防 措施前后的检测数据，分析预防措施的有 效性。同时，该案例还对预防措施的长期 效果进行了监测，以确保预防措施的可靠 性和持久性。
涡流检测
利用涡流检测技术，通过测量涡流的变化 ，判断管道表面的腐蚀和裂纹等缺陷。适 用于薄壁管道的检测。
超声波检测
利用超声波在管道中的传播特性，检测管 道的腐蚀和裂纹等缺陷。适用于厚壁管道 的检测。
检测技术优缺点比较
电位测量技术优点是操作 简便、成本低，缺点是精 度较低，容易受到干扰。
涂层检测技术优点是可以 评估涂层的保护效果，缺 点是需要破坏涂层进行检 测。
管输原油腐蚀特性研究及管道剩余寿命预测软件开发
软件测试
软件测试是指在软件开发过程中，通过测试发现并纠正软件中存在的问题和 错误，以提高软件的质量和可靠性。在腐蚀管道剩余寿命预测软件中，测试主要 包括单元测试、集成测试和性能测试等方面。
单元测试是指对软件的每个模块进行单独测试，以确保每个模块的功能正确 性和稳定性。在腐蚀管道剩余寿命预测软件中，单元测试需要考虑每个模块的功 能需求和输入输出数据的有效性。
感谢观看
管输原油腐蚀特性研究及管道 剩余寿命预测软件开发
01 引言
03 参考内容
目录
02
管输原油腐蚀特性研 究
引言
管道运输是石油、天然气等流体能源的主要运输方式。其中，管输原油的腐 蚀问题对管道的安全运行和能源保障具有重大影响。本次演示将围绕管输原油腐 蚀特性研究及管道剩余寿命预测软件开发的重要性和必要性进行深入探讨。
软件设计阶段主要是根据需求分析的结果，设计软件的架构、数据库、界面 和算法等方面。在腐蚀管道剩余寿命预测软件中，软件设计需要考虑软件的用户 界面设计、数据存储设计、数据处理流程设计、软件安全性设计等方面的内容。
编码阶段主要是根据软件设计的结果，使用编程语言实现软件的各种功能和 性能。在腐蚀管道剩余寿命预测软件中，编码需要考虑软件的计算效率、内存占 用、响应速度等方面的性能要求。
参考内容
引言
随着工业化进程的加快，石油、天然气等管道系统的规模不断扩大，管道腐 蚀问题也日益突出。腐蚀会导致管道强度下降，严重时甚至引发事故，因此对其 进行剩余强度评价和剩余寿命预测至关重要。软件开发在这一过程中发挥着重要 作用，本次演示将介绍腐蚀管道剩余强度评价的方法以及剩余寿命预测软件的开 发过程。
动力分析是通过分析管道在动态载荷作用下的应力、应变和振动等参数，评 估管道的剩余强度。该方法主要考虑管道的动力学特性、阻尼比、支撑条件等因 素，通过建立动力学模型，计算出管道在动态载荷作用下的响应。动力分析的优 点是考虑了管道的动态特性，缺点是计算相对复杂，需要较高的计算资源。
在役油气压力管道腐蚀剩余强度评价方法探讨
收 评估 方 法 指 南 ３ Ｒｅｏ ｃｍｍｅ ｄｄ ｒｃｉ Ｆ ｒ ｔｅｓ Ｆ ｒ一 Ｓ ｒｉ ， ｎ ｅ Ｐ ａｔ ｅ Ｆ ｎｓ － ｏ ｃ ｏ ｉ － ｅｖ ｅ Ｉ ｃ Ｓ
被认为是最有效且最可靠的含平 面型缺 陷结构剩余 强度评价方法。采用上述方法成功地对西南油气 田
分 公 司佛 两 线 含 裂 纹 缺 陷 管 道 及 新 疆 石 油 管 理 局 克
地减少 了不必要的保守度 、具体步骤如下 ： 对于体积型缺陷检测 及定量 ， 常用的 主要手段
为漏磁智能检测和挖坑检测， 并通过千分表、 坑深测
（） １ 体积型缺陷量化 对于在役压 力管道 上因腐 蚀 、 冲蚀 或机械损伤 而导致的管道 内表面或外表面局部金属损失类体积 型缺陷的剩余 强度安全性 评价， 美国石油学会 的
Ａ Ｉ ０９７ （ Ｐ ５９ ９ ）适用性评价推荐方法） ７ 标准提出 了 准） 。目前国际上普遍采用 Ｃ Ｇ Ｒ Ｅ Ｂ ６标准（９８年） 一种将腐蚀缺陷部位划分网格并测量剩余壁厚， １８ 用 结合英国标准协会 】 ［ ７ １ ３ Ｂ ９ ０标准（９ １年） Ｓ Ｓ １９ 中提 最危险厚度截面（ Ｔ ） Ｃ Ｐ 来表征金属损失的方法。这 出的双判据法 ， 通过弹塑性断裂力学分析 ， 采用失效 种方法不同于 Ａ ＭＥ １ （ Ｓ Ｂ Ｇ 确定腐蚀管线剩余强度 ３ 评估 图（ Ａ 技术进行安全评价。Ｆ Ｄ考虑 了从脆 Ｆ Ｄ） Ａ 手册》 标准中用抛物线或矩形来表征腐蚀缺陷， 它考 性断裂到塑性失稳所有 可能的材料破坏行 为 ， 目前 虑了最大腐蚀坑深两侧材料的承力增强效应 ， 当 适
摘 要 在役压力管道安全可靠运行是 目前世界各国油气储运业界普遥关注和迫切需要解决的重大课题， 而 在役压力管道脚蚀剩余强度评价则是为保障在役压力管道安全可靠运行的墓础工作， 其评价结论直接为管线运行
浅议长输管道腐蚀成因及剩余强度评价方法
浅议长输管道腐蚀成因及剩余强度评价方法由于我国长输管道投入时间早，服役时间长，大多数管线已进入了服役的中后期阶段，且管道腐蚀老化、人为的破坏及施工缺陷等问题严重，长输管道事故频发。
长输管道的剩余强度评价能有效的检测管道的安全状况，以确保长输管道的安全运行。
标签：长输管道；ASME B31G；ANSYS1长输管道简介随着科技技术的发展，长输管道以迅猛的发展方式成为了第五大運输行业，与铁路、水路、公路和航空四大传统运输方式并驾齐驱。
我国长输管道始建于上世纪五十年代末期，是由新疆克拉玛依至独山子的长输管道。
长输管道因腐蚀、疲劳、材料老化、周边环境荷载交变以及灾变因素的耦合作用，其结构也将不可避免地产生抗力衰减和损伤累积，从而使其强度下降。
而且，长输管道一旦失效，给社会带来环境污染和巨额的经济损失，严重危害社会的安定和谐。
2长输管道腐蚀形成原因由于长输管道复杂的工况环境，腐蚀的发生没有任何规律可寻，经常会出现某一处管段老化腐蚀现象严重、管体被大面积破坏，而另一处管段无破损或只有轻微破损。
随着管道服役时间的增长，管道的腐蚀程度逐步加深，当腐蚀缺陷到达一定程度时，管道无法承受运行压力，造成管道的失效。
2.1阴极保护措施的失效为了方便长输管道检验和防止管道管体发生原电池作用产生电化学腐蚀，阴极保护装置成为长输管道必不可少安全保护装置。
阴保测试桩保养维护也成为了长输管道日常保养和维护的必要项目。
长输管道铺设方式多为埋地，在服役时间较长的情况下，阴极保护层破裂进水的情况常有发生，从而导致阴极保护装置对管道保护能力降低或失效。
另外如果工程质量出现问题，不规范操作或偷工减料等原因，导致阴极保护装置连接不牢固或未连接，长输管道会出现电化学腐蚀现象严重，严重影响长输管道的正常运行。
2.2介质对管道的腐蚀长输管道输送介质中多附带杂质，经过长输管道的长时间输送，一些杂质在管道底部沉积，如果杂质带有腐蚀性或可以与管体发生化学反应就会对长输管道产生腐蚀。
石油集输管道腐蚀剩余预测研究
石油集输管道腐蚀剩余预测研究发布时间：2022-08-19T06:05:50.881Z 来源：《科技新时代》2022年第1期作者：任冲[导读] 在现场防护施工的条件和技术手段下，任冲中石化新疆新春石油开发有限责任公司，山东东营，257000摘要：在现场防护施工的条件和技术手段下，管道外部防护敷设的保护层破损率较高，抗老化能力不强。
可见，对已有的在役管道进行管输介质、环境土壤以及管材性能等多角度的研究，并最终获得剩余寿命预估结果的需求急迫。
在获得石油集输管道满足强度要求下的壁厚条件时，其剩余安全强度的腐蚀时间估算，有益于对其进行有效失效控制以及进行针对性的维修指导。
石油集输管道腐蚀剩余预测研究对石油集输的安全性和经济性具有重要意义。
关键词：石油集输管道；腐蚀；剩余预测一、石油集输管道的腐蚀分析（一）石油集输管道的腐蚀类型 1.均匀腐蚀均匀腐蚀指的是在整个管道金属表面分布较为均匀的腐蚀情况。
该情况下腐蚀面积较大，腐蚀深度较为均匀，没有产生太大的突变。
均匀腐蚀将会使整个管道的管壁变薄，从而引发安全事故。
与局部腐蚀相比，均匀腐蚀的危险性要比较低。
对于均匀腐蚀的程度描述通常是基于年平均复式深度来确定的，通常有十级标准和三级标准两种评判标准。
在描述和评定管道腐蚀程度的过程中，应当结合各个管道的实际情况，进行严格的设计。
结合均匀腐蚀深度尺寸和表面形状，可以将缺陷深度假定为柱状、将缺陷表面假定为椭圆，再对其几何形态进行处理。
2.局部腐蚀局部腐蚀指的是在管道金属表面一定区域内的集中腐蚀情况，其它的区域则没有受到腐蚀或只受到了轻度腐蚀。
在管道腐蚀失效当中，局部腐蚀使最为重要的原因。
局部腐蚀的管道由于容易发生腐蚀穿孔，导致石油的泄漏，因而往往都会比均匀腐蚀更早失效。
根据相关的研究发现，在局部腐蚀的石油集输管道当中，在缺陷深度剖面上，呈现出一深一浅排列的深度尺寸，也就是说，在缺陷剖面的深度上，其规律使中间深、两端浅。
同时，缺陷过渡通常较为平滑，并不存在十分明显的突变情况。
输油管道腐蚀缺陷评估与剩余寿命预测
蚀 速 率计 算 公 式 。 结合 容 限尺 寸模 型对 腐蚀 缺 陷部位 的剩 余 强度 进 行 了评 价 ，采 用概 率 的 方 法
对局部管道进行 了失效概率的预测计算。结果表 明：该输 油管道 的腐蚀较 为严重 ，在 目前的工 作压力下，管段 上的中度缺 陷有一定的安全余量 ，对管道的安全操作不构成威胁 ；但在设 计压 力下 ，一 些 中度 缺 陷 的剩余 强度 不 能满 足要 求 ，需要 进一 步评 估 。
第３ ４ 卷第 ８ 期 （ ２ ０ １ ５ ． ０ ８ ）（ 试验 研 究）
输油管道腐蚀缺陷评估与剩余寿命预测
代辉 ’ 杨磊 李涛。 田知 密 徐 方
１长庆 油 田采油 八 厂 ２新 疆 油 田分 公 司 陆梁油 田作 业 区 ３新疆 油 田分公 司石西 服极 限 （ ＭＰ ａ ） 。
２ 腐蚀缺 陷的评估
２ ． １ 剩 余强 度评 估 方法
２ ． ２ 容 限尺 寸 曲线
管道设计压力为 ６ ＭＰ ａ ，当前工作 压力为 ４ ． ６ ＭＰ ａ ，
管道的腐蚀主要受环境和结构因素的影 响，缺 比设 计压力低 。图 ２ 为建立 的管 道 的容 限尺寸 曲 陷 的长 度 和 深度 是 估 算 失 效 程 度 的两 个 关 键 参 数 。 线 ，在 曲线 下 方为 安全 区域 ，如 果 缺 陷位置 在 曲线 图１ 所示为理想缺陷的截面示意图闭 。 以下 ，说明该缺陷可在管道容忍 的位置上 ，即正常
式 中 为 管 材 的流 变应 力 （ ＭＰ ａ ） ； Ｄ为 直 径 也就是在管道 的上顶部附近 ；绝大部分缺陷集 中在 （ ｍｍ） ；ｔ 为壁 厚 （ ｍｍ） ； ｄ为 缺 陷深 度 （ ｍ ｉ ｌ １ ） ；Ｚ 中 间 ，即管 道 下 部 ４ ￣ ７ 时钟 点位 置 ，这是 由于底 部 为 缺 陷长度 （ ｍｍ） ； Ｍ 为 鼓胀 因子 ； Ｓ ＭＹ Ｓ为对 管 的管道容易积水 ，从而导致电化学腐蚀的缘故 。
含腐蚀坑连续油管极限腐蚀坑深度及剩余强度评估
石油矿场机械 犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜
２０１６，４５（４）：５７
文 章 编 号 ：１００１３４８２（２０１６）０４０００５０３
含腐蚀坑连续油管极限腐蚀坑深度及剩余强度评估
连 续 油 管 （ｃｏｉｌｅｄｔｕｂｉｎｇ）又 叫 做 绕 性 管 ，是 一 种 单 根 长 度 可 达 几 千 米 ，可 以 实 现 反 复 弯 曲 、具 有 良 好 塑性的新型 石 油 管 材 。 ［１２］ 连 续 油 管 在 实 际 作 业 过 程中，由于其苛刻 的 服 役 环 境 （高 温、酸 性 介 质 等）， 容易产 生 腐 蚀［３］，使 得 连 续 油 管 的 剩 余 强 度 降 低。 因此，对于腐蚀作 用 造 成 连 续 油 管 剩 余 强 度 降 低 的 研究很有必要。王旭东 等 ［４］ 系统阐述了国外管 道 缺 陷的评估方法及其 优 缺 点，对 于 管 道 剩 余 强 度 的 评 价中，Ｂ３１Ｇ 准 则 可 以 用 于 评 估 带 有 轴 向 裂 纹 或 者 腐 蚀 体 积 型 缺 陷 的 管 道 ，但 结 果 存 在 一 定 的 保 守 性 。
该油田连续油管可以在工作压力20mpa下安全服役且其剩余强度为103mpa此时连续油管极限腐蚀坑极限深度为413mm分析可知当连续油管在439mpa拉伸载荷作用下经过半径为1828mm的弯曲时腐蚀坑尺寸比为010此时连续油管的极限腐蚀坑深度为0516mm剩余强度为645mpa含腐蚀坑连续油管通过导向架时内压的影响非常小拉伸和弯曲产生的应力和应变会对连续油管造成较大影响
李 霄 ，温 庆 伦
（西安石油大学 材料加工工程重点学科实验室，西安 ７１００６５）
摘要：依据 ＡＰＩ５７９给出的点状腐蚀评价标准，对 ＱＴ９００ 钢含 腐蚀坑 的 连 续 油 管 在 通 过 导 向 架 时 是 否 能 够 安 全 工 作 做 出 评 价 ，并 得 出 该 含 腐 蚀 坑 连 续 油 管 的 极 限 腐 蚀 坑 深 度 ，为 其 他 含 腐 蚀 坑 连 续 油管在工作压力下是否可以安全服役提供数据基础。结果表明：在单纯内 压作用（２０ ＭＰａ）下连续 油管的极限腐蚀坑尺寸为４．１３ｍｍ；在４３９ ＭＰａ拉伸载荷作用下，经过半径为１８２８ｍｍ 的弯曲半 径 时 ，极 限 腐 蚀 坑 尺 寸 为 ０．５１６～０．７７４ ｍｍ。 关 键 词 ：连 续 油 管 ；ＡＰＩ５７９；腐 蚀 坑 ；内 压 ；剩 余 强 度 中 图 分 类 号 ：ＴＥ９３１．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３４８２．２０１６．０４．００２
腐蚀管道剩余强度的确定及改造措施
理论研究阶段 ， 工程实践不多 ， 笔者拟从剩余强度
评 价 和改 造措施 方 面 ， 合 工程 实 际进 行 阐述 。 结
伤程度的不同 ， 进行 了级别评定 。因此 ， 从理论上 讲 ，Ｙ Ｔ６ ５— １９ 标准 内容更完善 ， ｓ ／ １ １ ９５ 也更具有
操作性。
１ 管道 剩余强度 的评价
国 内这 方 面 的研 究 起 步 较 晚 ，Ｏ世 纪 ９ ２ Ｏ年
代 中期 ， 由东 北输 油 管理 局 和 中国科 学 研 究 院金
Байду номын сангаас
属 腐 蚀 和防护 研究 所 共 同 编制 了《 质 管 道 管 体 钢 腐 蚀 损 伤 评 价 方 法 》（ Ｙ Ｔ６５ — １９ ） 准 。 Ｓ ／ １ １ ９５ 标 与 Ａ ＭＥＢ １ 一 １９ 相 比 ，Ｙ Ｔ６ ５— １９ Ｓ ３Ｇ ９ １ Ｓ ／ １ １ ９５标 准 在确 定最 大 允许 腐蚀 长 度 和腐蚀 区域 最 大允许 运 行压 力 时 ， 不但 考虑 了纵 向腐 蚀 长度 的影 响 ， 还 考 虑 了环 向腐 蚀 长 度 的影 响 ， 同时 应 用 了断裂 力 学理 论来 确 定 最 大安 全 工 作 压力 ； 管 道腐 蚀 损 按
个方面 ： 一是对管道剩余强度 的评价 ， 目的是对 其 运行 中的管道确定是否进行修理或更换 ， 是否需 要降压运行等 ； 二是对管道剩余寿命的预测 ， 目 其 的是确定管道的检测周期和维修周期等 ； 三是改 造措施 ， 目的是确定具体 的技术方案 ， 其 指导现场
施： 。其 中 ， 管道 寿命 评 价 在 国 内外 目前 多 处 于
质为 １Ｍ 、 ６ ｎ 规格为 ｑ ２ ｍ× （ ） ｍ的螺旋缝 ｂ９ ５ ｍ ７８ ｍ 双面埋弧焊钢管 ， 石油沥青 防腐 ， 外加阴极保 护 ，
埋地油气管道的内腐蚀速率预测及剩余强度研究
埋地油气管道的内腐蚀速率预测及剩余强度研究埋地油气管道的内腐蚀速率预测及剩余强度研究摘要：埋地油气管道的内腐蚀是造成管道破裂和泄漏的主要原因之一。
本文通过研究埋地油气管道的内腐蚀速率预测和剩余强度，旨在提供一种有效的方法来评估和监测管道的健康状况，为管道的维护和检修提供科学依据。
1. 引言随着油气工业的不断发展，越来越多的油气管道被埋地应用。
然而，埋地环境中的各种因素会导致管道的内腐蚀，从而影响管道的安全运行。
因此，对于埋地油气管道的内腐蚀监测和剩余强度研究具有重要意义。
2. 埋地油气管道的内腐蚀速率预测内腐蚀是管道失效的主要因素之一，因此准确地预测内腐蚀速率非常重要。
目前，内腐蚀速率的预测主要采用实验和数值模拟相结合的方法。
实验通过腐蚀试样的制备和浸泡实验来获取腐蚀速率数据，但实验条件无法完全模拟复杂的埋地环境。
数值模拟则通过模拟埋地环境中的腐蚀介质的流动和腐蚀物质的传输来预测腐蚀速率。
然而，数值模拟需要大量的计算和输入数据，并且对模型参数的准确性有较高的要求。
因此，综合应用实验和数值模拟可以更准确地预测埋地油气管道的内腐蚀速率。
3. 埋地油气管道的剩余强度研究埋地油气管道的内腐蚀会降低管道的剩余强度，导致其不能承受设计要求的荷载，从而增加管道失效的风险。
因此，研究埋地油气管道的剩余强度对于确保管道的安全运行非常重要。
剩余强度的评估主要通过无损检测技术进行，如超声波检测、磁粉检测和渗透检测等。
这些技术能够检测管道的几何缺陷和表面裂纹，结合腐蚀速率预测可以评估管道的剩余强度。
4. 维护和检修策略基于埋地油气管道的内腐蚀速率预测和剩余强度研究，制定维护和检修策略是确保管道安全运行的重要手段。
根据管道的腐蚀状况和剩余强度，可以制定定期检测和维护计划，及时发现和修复管道的腐蚀和损伤。
此外，也可以采取防腐措施，如涂层和阴极保护，减缓内腐蚀速率。
5. 结论埋地油气管道的内腐蚀是管道失效的主要原因之一，预测内腐蚀速率和评估剩余强度对于管道的管理非常重要。
3. 含腐蚀缺陷管道剩余强度评价
含腐蚀缺陷管道剩余强度评价方法SY/T 6151（ASME B31G ）要点符号说明：D是管道的名义外径 mm t是管道名义壁厚 mmL腐蚀金属损失缺陷的轴向长度mm d实测的腐蚀区域最大深度 mm m L腐蚀允许轴向长度 mm‘P腐蚀区域最大安全运行压力 MPaMAOP 是指在根据适用的设计规范和规定确定的界限下，管道或管段可能操作的最大压力 MPa0P 为MAOP 与设计压力D2StFTP 之间的较大值 MPa S 管材屈服强度 MPa F 管道设计强度系数 T 管道设计温度系数1、缺陷剩余强度评价方法介绍本缺陷评价方法基于ASME B31G 。
该评估方法只使用两个缺陷参数(深度和长度)来评估在什么样的运行压力下有缺陷的管道不会发生断裂，主要用于对孤立缺陷进行评估。
在ASME B31G 中，缺陷环向宽度对破坏压力的影响可以忽略，因此在评价中不考虑宽度因素。
在ASME B31G 方法中，腐蚀缺陷的形态近似成抛物线形或半椭圆形。
图1 ASME B31G 缺陷强度评价方法参数2、缺陷评价流程1）测量腐蚀区域的最大深度d 并与管道壁厚t 相比如果缺陷的腐蚀深度小于10%名义壁厚（%10td<），该含缺陷管道可以继续留用。
不需要对缺陷进行修复。
但需要对缺陷进行防腐，防止缺陷的进一步扩大。
如果缺陷的腐蚀深度大于80%名义壁厚（%80td>），该含缺陷管道必须停输并换管。
2）对于缺陷的腐蚀深度介于10%～80%的情况，需要计算腐蚀允许轴向长度L m 并将L m 与实际腐蚀长度L 相比。
Dt B 12.1L m =B 是管道的腐蚀系数，按下列规定取值：当%5.17%10<<td时，B=4.0当%5.17>td时，115.01.12-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t d t d B 3）如果L m >L ，则含缺陷管道可以留用。
但要做好防腐，防止缺陷的进一步扩大。
4）如果L m <L ，则需要计算腐蚀区域最大安全运行压力‘P ，并将‘P 与管道最大允许操作压力MAOP 比较。
油气长输腐蚀管道剩余强度评价技术研究
文章 简要 介 绍 了油 气 长 输 管 道 腐蚀 剩 余 强 度评价方法 ， 评 价 的 目的 在 于 某 操 作 压 力 条 件 下 缺 陷是 否 能 够 存 在 ， 及其最大 工
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作压 力， 最 终 对 管 道 的 安 全 生 产 管 理 和 维
修 计 划 进 行 科 学 的指 导 。
腐 蚀 性 穿 孔 漏 油 的 可能 性 也 就 增 大 了 。 油 上 投 影 每 个 网 格 线 上 最 小 壁 厚 ， 从 而 获 得 的 金 属 损 失 区 域 ， 金属 损失区域的 宽度 显 缺 陷 底 部 曲率 半径 小 ， 较 为 尖 气 技 术 能 力 的提 升受 到 管 道 故 障 的 严 重 影 轴 向 方 向上 的 ＣＴＰ。 沿 着 Ｃ１ 一Ｃ７ ， 通过 检 查 著 大 于 长 度 。 响与制约， 与此 同 时 增 加 了 改造 、 维 修 的 费 板 ， 在 公 共 平 面 上 投 影 每 个 网格 线 上 最 小 锐 。 用， 而从 另 一方 面 来 看 ， 管 线事 故 的 发 生 在 壁 厚 ， 从 而 获 得 环 向 方 向上 的Ｃ ＴＰ 。 在 对 腐 对生态环 境造成破 坏的同时 ， 更 严 重 的 是 蚀 缺 陷 剩 余 强 度 进 行 评 价 时 ， 可 按 照 下 述 ５ 结语 土 壤 的 性 质 决 定 对 埋 地 管 道 腐 蚀 速 度 会 对 人 身 安 全产 生 直 接 威 胁 。 因此， 腐 蚀 管 两 种 准 则 ， 第一 ， 按 照 应 力叠 加 结 果 、 载 荷 道剩余强度的确定、 确保管道可靠、 安 全 地 分 类 、 荷载条件 ， 对 载 荷 所 引起 的 各 种应 力 造 成 影 响 的 丰 要 ， 包括 含 盐 量 数 量 及 种类 、
油气设施金属腐蚀实验与评价新技术
油气设施金属腐蚀实验与评价新技术摘要：储运管道中充满了易燃、易爆的石油天然气，储运管道一旦发生腐蚀现象，就有可能导致油气的泄露，从而带了极大的安全隐患，同时也对正常的生产管理带来了巨大的挑战。
本文通过介绍储运设施金属腐蚀的实验方法和数据处理，阐述金属管道腐蚀的评价新技术，从而预测腐蚀管道的剩余寿命，对金属的防腐蚀具有一定的借鉴意义。
关键词：储运管道金属腐蚀实验评价技术剩余寿命防腐蚀一、金属腐蚀测量技术目前在石油天然气行业中比较常用的腐蚀测量技术有：1.试样失重分析法它是最简单也是应用最早的腐蚀测量方法。
通过分别测量样品腐蚀前后的净重，得出重量损失并由此计算出平均腐蚀速率。
2.电阻法（ER）它常用来测量工厂设备和管路内部金属的腐蚀。
金属材料置于介质中并与探针内部的金属材料构成电路，通过测量这两者间的电阻改变量来间接检测腐蚀。
然而，金属的损耗往往是很缓慢的，因此电阻的改变耗时较长。
3.现场电阻分布法（FSM）它是由电阻法发展完善而来，只测量管路表面的某一块的金属腐蚀。
多探针以矩形的形式被安置于管路外面以监测管壁内部的腐蚀损耗。
4.声波测量法（AE）该方法测量微小缺陷增长中发出的声波。
传感器从本质上可看作一个麦克风，但是，在声线测量过程中，背景噪声的影响是一个棘手的问题。
5.超声测量法（UT）金属缺陷和厚度可以通过频率较高的短声波来测量。
超声波通过传感器发射来测量试样的缺陷。
6.电化学交流阻抗法（EIS）该方法测量电荷转移或极化的阻力，其与被检测表面的腐蚀速率成正比。
EIS的结果必须通过一个反应界面模拟电路来解释。
7.电化学噪音法（ECN）金属表面微小的电压和电流变化都可以通过电化学噪音法来检测。
根据电压和电流的相对变化可测量平均腐蚀速率。
8.线性极化法（LPR）它通过测量腐蚀电位来绘制金属的极化曲线，并计算出极化电阻。
该电阻与平均腐蚀速率成反比，所以LRP可以连续测量平均腐蚀速率。
9.谐波调制分析法（HA）当探针感应到震荡的电压时，它便通过传感器反馈回电流的变化。
集输管道腐蚀评价及剩余寿命预测
（ ）全 体局部 腐蚀数 据 的建立与验 证 。利 用数 １ 理统 计方法 及 Ｍａｌｂ对 全 体局 部 腐蚀 数 据 进行 统 ｔ ａ
计分 析 ，腐 蚀数据 大 致 为 一种 两 参数 威 布尔 分 布 ， 先 对分布类 型进行 假设 ，然后 用概率论 知识 进行验 证 。 由极 大 似 然 估 计 法 ，可 求 出 尺 度 参 数 刁一 ２ ２ ２ ，形状参 数为 口一１ ３ ５ 。 ． ９７ ． ｌ ８ 利用 常 用
取 显著性水 平 ａ一０ ０ ，查 。一分 布 表 ，由 ．５ 费歇定 理 ，知 其 自由度 为 ７ ２ １ ，２ ４ ： — — ＝４ ． ７ ） 。（ ９４８ ． ８ ，拒绝 域应 为 ［ ． ８ ，。 ］ ９ ４ ８ 。 ，由于 的计 算
值为 ５ ３ ５ ． ７ ，未 落入 拒 绝域 ，凼此 在 著 性 水平 “
～ Ｌ 、 一 ，
确 定 的 概率 ； ｎ＝９６ （ 蚀 深 度 统 计 总数 ） ４ 腐 。
上式 中 ， ）为 最 大腐 蚀 深 度 不 超过 ｚ 的概 Ｆ（ 率 ； 为最 大 腐蚀 深度 的随 机变 量 ；“为位 置参 数 ，
表征 概率 密度 最 大 的腐 蚀 孑 深 度 ； Ｌ “为 扩 展 参 数 ．
物理 意义 为腐 蚀孑 深度 的平均值 。 Ｌ
第 一 渐 进分 布 可 符 合 一 些 简 单 的 局部 腐 蚀 数 据 ，而对 于一些较 复杂局 部腐蚀 进展 的最大 值 ，可
＝Ｏ０ Ｆ，全体 局部腐 蚀深度 服从威 布尔 分布 。 ． ５一
（ ）最大 腐蚀深 度概 率分布 。利用极 值分 布理 ２ 论进 行寿命 预测 。将 选取 每一管 道局部 府蚀 区域测 得最 大腐蚀 深度来 推算整 体管线 可能 的最大腐 蚀深 度 。对最大 局部腐蚀 深度进 行 统计 分析 ，可得 直方 图。 由图可知测得 最大腐蚀 深 度为偏单 峰分布 。经 统计 分 析它符合 极值 分布 的第 一渐 进分布 。
优化腐蚀剩余寿命评价方法在油气长输管道中的应用
必须 确定该 管 道剩余 强 度 的评价 是 否适 用 。一般 的
评 价 步骤 如下【： ４ Ｊ （ ）根 据 管 道 的公 称 壁 厚 ｔ确 定 管道 的 金 属 １ 。 损失 ｔ （ ｌ ｍＥ） 。
【］石 仁 委 ， ３ 龙媛 媛 ． 气 管 道 防 腐蚀 工 程【 ． 京 ： 国 石 化 出 版 社 ． 油 Ｍ］北 中
２ ｏ ． ４ ４８ ｏ ８４ － ．
『］ＱＳ ３４ ２ ０ 埋 地 钢 质 管 道腐 蚀 与 防护 检 测 技 术 规 程 ［ ］ ４ ／Ｈ ０ １ — ０ ９， Ｓ． ［］苏 建 国 ， 媛 媛 ， 言 国 ， ． 壁厚 度 与 缺 陷 外 检 测 技 术 的 现 状 ５ 龙 柳 等 管 ［］油 气 储 运 ，０ ９２ （ ）５ — ８ Ｊ． ２０ ，８５ ：６ ５ ．
备 的 腐蚀 防 护及 管理 工作 。
收 稿 日期 ：２ １ － １ １ ０ １Ｏ—３
第３ ７卷第 ６期
路 焰 等 ：优 化 腐 蚀 剩 余 寿命 评 价 方 法 在 油 气 长 输管 道 中 的应 用
３ ｌ
的 检 测 、维 修 周 期 ，找 到 管 道 安 全 运 营 与 经 济 效
油气长输管道腐蚀剩余寿命评价的方法很多mawprainmawpmawp大致可以分为基于管壁厚度的剩余寿命评价和基于根据map与的函数关系绘出map与剩余强度的腐蚀剩余寿命评价两大类根据实际情时间的关系曲线找到mawp曲线与设计的况又衍生出了根据现场实用性的腐蚀剩余寿命评价mawp曲线的交点所对应的ti则该就是管原则和基于可靠性的管道腐蚀剩余寿命评价原则
＋
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油气管道腐蚀缺陷剩余强度评估的研究
油气管道腐蚀缺陷剩余强度评估的研究1 引言由于管道的经济、稳定以及便捷性，已成为最常用的油气输送方式。
管道在运行期间，由腐蚀、机械损伤等原因会导致管道壁厚减薄，因此，评价含腐蚀缺陷管道的剩余强度对管道的安全运行以及维修维护有着重要的作用。
关于管道剩余强度评价方面的研究，目前已经有几套成熟完整的评价方法被广泛认可，包括ASME B31G，美国Battelle实验室提出的NG-18，D.R.Stephens和Leisbn提出的PCORRC法，挪威船级社提出的DNV RP F101，英国标准协会提出的BS7910，D. Ritchied和S. Last提出Shell 92法、API RP 579等，这些方法大都基于弹塑性断裂力学提出。
2 常用的剩余强度评价准则2.1 NG-18剩余强度评价准则20世纪70年代初，美国Battelle实验室根据承受内压的圆筒轴向裂纹分析结果、半经验断裂力学关系式以及全尺寸爆炸实验数据综合得出了NG-18评价公式，该公式是多种评价标准和方法的基础[1]。
表达式如式（1）、式（2）。
（1）（2）其中，为通过管壁厚的纵向平面缺陷的面积，mm2；M为Folias膨胀系数；P为失效压力，MPa；为流变应力，MPa；D为管道公称直径，mm；A为缺陷区域金属损失面积，mm2；t为管道公称厚度，mm；d为最大腐蚀深度，mm；L为腐蚀长度，mm。
2.2 ASME B31G剩余强度评价准则20世纪80年代初，美国机械工程师协会颁布了腐蚀管道剩余强度测定手册ASME B31G，该测定方法是由半经验公式NG-18演变而成，模型对流变应力、Folias因子以及腐蚀缺陷参数进行了多次修正，对腐蚀缺陷进行分级评价，降低了模型评价的保守性。
该模型适用于评估带有轴向缺陷的中低强度钢腐蚀管道，模型假设只存在内压载荷，不考虑缺陷的轴向轮廓、形状及缺陷间的相互作用[2]。
ASME B31G-1984是该准则最早的版本，该版本认为材料最小屈服强度的1.1倍为材料的流变应力，管道腐蚀缺陷区域的金属损失通过投影面积来表示，当腐蚀缺陷为长缺陷时，投影面积近似描述为矩形面积，当腐蚀缺陷为短缺陷时，投影面积近似描述为抛物线围成的面积，表达式如下：当时，（3）当时，（4）在应用过程中，ASME B31G-1984较为保守，P.H. Vieth和J.F. Kiefner在对不同形状缺陷的管道失效压力分析的基础上，对1984版进行了改进，提出了ASME B31G-1991评价准则，该准则认为材料的流变应力应为屈服强度加69MPa]，失效压力表达式如下：（5）当时，（6）当时，（7）ASME B31G-2009版和ASME B31G-2012版将剩余强度评价级别分为四个等级：零级评价、一级评价、二级评价以及三级评价。
输油管道腐蚀因素分析与评价
输油管道腐蚀因素分析与评价摘要：面对输油管道的腐蚀问题，本文将研究某油田作为研究对象，检测地层水含有的矿化度和离子含量、腐蚀因素。
在“静态挂片”试验中，PH值和含水率与腐蚀速率有直接关系。
通过试验结果得知，酸性环境和高矿化度为管道腐蚀的直接因素。
当含水率越高，则达标腐蚀性越严重。
文章通过浅析输油管道的危害，详细分析输油管道腐蚀因素，对防止输油管道腐蚀具有重要意义。
关键词：输油管道；腐蚀；因素分析管道运输具备运送距离长、数量大、安全性高等优点，故被广泛地应用在石油工业当中。
我国大部分油田处于条件恶劣和人烟稀少的地区，为将原油运输至发达地区实施炼制，必须经过长时间的管道运输。
在运输石油过程中，输油管道腐蚀为影响油田生产的主要问题。
管道腐蚀可直接导致管道与设备破损，对油田的正产开采产生直接影响。
据相关数据统计，因管道腐蚀发生事故的概率超过40%，最高可达到70%。
一、输油管道腐蚀的危害输油管道腐蚀可以分成内腐蚀、外腐蚀。
在铺设管道的过程中，为防止外界因素破坏管道会将管道埋在地下。
土壤中含有微生物、水分等多种成分，这部分因素与管道发生接触，必定导致管道外壁被腐蚀。
管道中运输的产出液含有氯离子和氧化物等腐蚀介质，其对管道内壁产生一定腐蚀性。
在腐蚀作用下，对输油管道的安全使用产生直接影响。
腐蚀可直接应用管道使用年限，我国个别油田的管道在正式投产后2-3年便出现腐蚀问题，部分管道在正式投产之后5-6年便受到腐蚀问题而报废。
因输油管道产生的“间断性生产”，既会导致管道输送效率下降，又会使管道养护与运行难度增加。
当未及时更新腐蚀管道，不仅会发生原油泄漏的问题，还会发生安全事故，严重威胁生产人员的人身安全和健康，为企业带来经济损失。
当原油泄漏，会对四周的水体、空气、土壤造成严重污染，原油当中富含大量的难降解物质和有毒物质，若土壤与水体遭到污染，治理恢复的难度大大增加。
石油中含有的多环芳烃可危害人们的皮肤与呼吸道，从而引起胃癌、肺癌、皮肤癌。