资源描述：
《原油管道外腐蚀风险评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第23卷第6期油气储运·1·综述原油管道外腐蚀风险评价3黄维和(石油大学(北京))黄维和:原油管道外腐蚀风险评价,油气储运,2004,23(6)1～4。摘要介绍了应用解析法评估腐蚀管道失效风险的方法,根据ASMEB31G和DNV等规范建立了腐蚀管道失效概率计算模型,结合国外管道事故统计结果,应用伯努利能量方程建立了后果评价模型,论述了建立风险可接受标准的方法。主题词原油管道腐蚀风险评估和DNVF101建立了腐蚀缺陷失效概率模型。〔1〕一、前言1、ASMEB31G方法对于发展中的腐蚀缺陷,依据结构可靠性原理,腐蚀是影响管道完整性的主要风险因素,用
2、于其穿孔极限状态方程为:腐蚀防护的费用是管道维护的主要成本之一,必须z=p-pl(1)对其进行定量评估以制定恰当的维护方法。但我国式中p———缺陷点处所能承受的最大压力,Pa;开展风险评价的时间较短,对管道事故数据的收集pl———缺陷点处的内压,Pa。不规范,应用统计方法定量计算腐蚀失效事故概率如果z小于零,管道将失效。的困难较大。计算该缺陷处管道可承受的最大操作压力。解析法利用管道内检测测得的腐蚀缺陷尺寸和当L≤50Dt时:管材机械性能数据,应用结构可靠性原理计算腐蚀2Ft(SMYS+1000)0.85d1-缺陷部位的极限承压能力,将其与该点
3、工作压力相Dtp=24-1/2(2)比较,判断管道安全性。对于某种特定的土壤类型,1-0.85d1+0.6275L-0.003375LDt22tDt估计其腐蚀速率后就可以预测某时刻管道失效的概率。此方法避开了管道防腐层何时开始失效、阴极当L>50Dt时:保护是否起作用、效率多高等决定管道腐蚀却又难2Ft(SMYS+1000)0.85d1-以用确定方法描述的事件,而将这些因素共同作用p=Dt(3)2-10.85dL的结果,管道腐蚀缺陷的大小,作为评价将来穿孔事1-0.032+3.3tDt故发生概率的基础,并通过估计腐蚀速率,来预测该式中F———设
4、计系数;缺陷的发展状态,从而推算出失效概率。t———管道壁厚,mm;D———管道直径,mm;二、外腐蚀缺陷失效概率计算SMTS———管材规定的最小屈服强度,Pa;L———腐蚀缺陷的长度,mm;用于腐蚀缺陷评估的规范有ASMEB31G、d———腐蚀缺陷的深度,mm。DNVF101和RSTRENG等,依据ASMEB31G在腐蚀作用下,缺陷的程度加大。设最近一次3102249,北京市昌平区府学路18号;电话:(010)89733804。·2·油气储运2004年(T0年)检测到的缺陷深度和长度为d0和L0,T0年g=Ymodel·P0·R-Pint(6
5、)到T年间的平均径向腐蚀速率为Rd,轴向腐蚀速率2t为Rl,则第T年腐蚀缺陷的深度和长度分别为:P0=σuD-td=d0+Rd(1+CoV)(T-T0)(4)(1-d/t)L=L0+Rl(1+CoV)(T-T0)(5)R=(d/t)1-式中CoV———腐蚀速率的不确定系数。Q由于腐蚀情况较复杂,对腐蚀速率的精确估计L难度较大,可能需要很多检测数据进行修正才能符Q=1+0.31Dt合实际情况,因此在应用时需要考虑Rd和Rl的不式中P0———腐蚀缺陷处管道承压能力,Pa;确定性。CoV在0～0.5间取值,当其等于0.5时,Pint———腐蚀点处管道
6、内压,Pa;表示该腐蚀速率有50%的误差。在腐蚀速率不能R———腐蚀速率;精确确定时,可以采取保守的办法,取较大的CoVQ———泄量量,kg/s;值,以增加安全性。随着检测数据的积累,再次评估Ymodel———模型不确定系数,代表模型计算值与时,可以逐渐减小CoV值,使腐蚀速率取值越来越试验值的符合程度。接近实际,失效概率的预测也随之接近实际。同样可以用式(4)和式(5)预测内检测后某年的将式(4)和式(5)代入式(2)和式(3)中,可以求管道腐蚀失效概率。此模型已经应用于多条油气管出单个缺陷在T年的承压能力,将之代入式(1)中,道,偏差仅为1
7、0%。可以判断是否达到极限穿孔条件。对管道所有缺陷3、腐蚀速率估计方法点采用J2C法或MonteCarlo法进行统计分析,即可求解腐蚀失效概率最重要的步骤是估计腐蚀速求出检测后某时刻管道腐蚀穿孔的失效概率。率R(包括Rd和Rl)。没有进行内检测的管道,R〔2〕2、DNVRPF101方法可以由土壤电阻率、外防腐层类型、阴极保护率等情DNVRPF101由BGTechnology和DNV联合开况依据经验估算。裸管的腐蚀速率与电阻率、土壤发,其腐蚀缺陷穿孔的极限状态方程为:类型的大致关系〔2〕见表1。表1裸管的腐蚀速率与电阻率、土壤类型的关系电阻率腐蚀
8、速率土壤类型水类型腐蚀性(Ω·cm)(mm/a)<100海水,盐水极强1.0100～1000盐沼、含盐泥炭土、沼泽海底水强0.51000～5000含盐
