腐蚀缺陷分形效应对管道安全性的影响

对中国石化管道储运分公司所辖管道进行了管道腐蚀内外现场检测，结果表明，腐蚀缺陷深度一般为壁厚的20％～60％。对这些含缺陷的管道进行了安全评定，避免了不必要的修补或更换管段而造成的经济损失。通过对裂纹及非裂纹缺陷分形效应的分析，评价和研究了输油管道的安全性。     

腐蚀缺陷分形效应对管道安全性的影响

对中国石化管道储运分公司所辖管道进行了管道腐蚀内外现场检测,结果表明,腐蚀缺陷深度一般为壁厚的20%～60%.对这些含缺陷的管道进行了安全评定,避免了不必要的修补或更换管段而造成的经济损失.通过对裂纹及非裂纹缺陷分形效应的分析,评价和研究了输油管道的安全性.     

克乌复线管道腐蚀缺陷检测数据综合统计分析

统计分析了克乌复线５２９＊７（８）ｍｍ管道全线腐蚀缺陷的漏磁检测数据与现场取样管段室内缺陷尺寸测试数据。对腐蚀在管道全线的分布情况及特征进行了分类统计，并结合室内测试结果，按里程进行了综合分析。     

含360°表面裂纹管道剩余强度评价

基于现场采样管段的材料力学性能测试资料和焊缝缺陷检测资料,采用FAD方法对某含360°内表面裂纹管道的剩余强度进行了评价。评价结果表明,该管道在0.8MPa压力下能安全运行,在1.4MPa压力下四级地区不能安全运行。     

智道腐蚀剩余强度评价

基于现场采样管段腐蚀缺陷检测数据和智能检测器现场检测数据，彩和ＴＧＲＣ－ＡＲ－ＳＰ软件，ＴＣＰ－ＦＥＭ数值分析方法及全尺寸试验方法评价及克拉玛依－乌鲁木齐复杂φ５２９×７（８）管道腐蚀剩余强度，对严重腐蚀管段，可采用全部更换或挖坑检测后再评价方案，若在最大允许操作压力（３ＭＰａ）下，能安全运行则下予更换，对处在四极地震的中度腐蚀管段则需进行全部更换，对处在一级，二级和三级地区的中度腐蚀管段可采取同     

ERW钢管相控阵无损检测改进

ERW钢管焊缝中常见的缺陷有超标的毛刺台阶、未熔合缺陷(冷焊)、裂纹缺陷、夹杂物等,而相控阵检测技术具有缺陷检出率高和缺陷显示直观等优点。在不同直径钢管试块上刻制不同的缺陷,采用大尺寸、小尺寸平直契块和曲率契块进行缺陷探测,重点研究了直径?323.9mm和?356.6mm钢管缺陷。研究结果表明,小尺寸、频率较高的探头和楔块的检测效果最佳。     

基于内检测数据的管道腐蚀缺陷分布规律

确定管道腐蚀缺陷尺寸的分布规律对于提高管道可靠性计算精度有重要影响,可以更加准确地预测腐蚀管道剩余寿命。基于概率论和数理统计原理,以中国某管道公司25条管道内检测数据为研究对象,采用正态分布、对数正态分布、Gumbel分布、Weibull分布以及指数分布函数对腐蚀缺陷尺寸数据进行拟合,依据最大似然估计方法计算相应的分布参数,并通过K-S检验和P-P散点图,对比不同分布类型的优先级,探讨不同分布类型对于管道腐蚀缺陷深度、长度、宽度随机变量的适用性。结果表明:对数正态分布可以较好地描述管道腐蚀缺陷深度、长度及宽度参数的分布规律。(图3,表2,参24)     

管道腐蚀剩余强度评价

基于现场采样管段腐蚀缺陷检测数据和智能检测器现场检测数据,采用TGRC-ARSP软件、TCP-FEM数值分析方法和全尺寸试验方法评价了克拉玛依—乌鲁木齐复线声529×7(8)管道腐蚀剩余强度。对严重腐蚀管段,可采用全部更换或挖坑检测后再进行评价方案,若在最大允许操作压力(3MPa)下,能安全运行则不予更换;对处在四级地区的中度腐蚀管段则需进行全部更换;对处在一级、二级和三级地区的中度腐蚀管段可采取维修和加强阴极保护的措施。改造后的管道可在最大允许操作压力(3MPa)下安全运行,并能满足油改气后对输气量的要求。     

管道焊缝缺陷的定量安全评定与容限尺寸

目前,焊缝缺陷已经成为影响老管道运行的重大安全隐患。某一老龄管道环焊缝、螺旋焊缝存在错边及明显的表面缺陷,对其母材和焊缝分别进行拉伸和断裂韧性试验,基于试验数据,结合管道的基本参数和运行情况,采用失效评定图(FAD)技术对环焊缝、螺旋焊缝缺陷进行了一级和二级评定,定量分析管道缺陷处的安全裕度,通过迭代计算得到了焊缝处的容许表面裂纹尺寸,并对环焊缝、螺旋焊缝裂纹容限尺寸进行了定量研究。研究结果表明:一级评定会低估管道的承载能力,计算得到的裂纹容限尺寸小于二级;管道在4 MPa运行压力下,螺旋焊缝缺陷处安全裕度很小,危险性高于环焊缝缺陷,焊缝处的裂纹容限尺寸小于环焊缝;相比于裂纹长度,裂纹深度对评估结果的影响更大。通过研究,为管道缺陷验收提供了依据,为焊缝评价的科学化、合理化提供了参考。     

注水管道腐蚀缺陷裂纹扩展速率的确定方法

在试验的基础上，研究了注水管道中以腐蚀为主、疲劳为辅的腐蚀缺陷裂纹扩展机理，认为腐蚀缺陷裂纹扩展主要是由印化膜开裂引起的。在此基础上，建立了腐蚀缺陷裂纹扩展率的数学模型，并提出了求解此数学模型的有效方法，以胜利油田营－11试验区某段加缓蚀剂的注水管道为例，利用腐蚀缺陷疲劳裂纹扩展数学模型预测注水管道腐蚀缺陷尺寸随时间的变化趋势，预测结果和智能检测仪的检测结果基本一致。     

输油管道运行参数及检测数据的统计分析

统计了某输油管道运行压力和温度、腐蚀检测数据以及管材性能等数据,并进行了分析.对于管道运行温度和压力,推荐了概率分布;对于腐蚀缺陷的深度和长度,分别推荐了指数分布和对数正态分布.拟合腐蚀检测数据,得到了缺陷深度和长度的统计特征值.对管材性能参数推荐采用正态分布,这种分布在95%的置信度下可通过假设检验.认为该输油管道的统计分析结果可以作为输油管道安全评定的基础.     

超声波管道腐蚀检测器现场检测

介绍了从德国引进的φ７２０型超声波管道腐蚀检测器和φ７２０型管道通径检测器的技术性能，及共在鲁宁输油管道首次现场检测的过程和结果，这两种检测器都是在不中断输油生产的条件下进行在线性测的设备，检测时先运行通径检测器，检测管道通径变化量，看其是否满足管道腐慢检测器通过的要求，然后进行一系列的清管工作，刮除管道内壁的结蜡层，以减少超声波信号的衰减，最后才运行管道腐蚀检测器，两种检测器在管道中随油流推动运     

含腐蚀缺陷占压管道的安全评估

针对含腐蚀缺陷管道因地面占压带来的安全问题,基于ABAQUS软件建立了地基-管道-堆载三维有限元模型,探讨了含腐蚀缺陷占压管道的应力和变形情况,研究了管道埋深、管道内压、堆载荷载以及腐蚀缺陷位置对埋地管道力学性能的影响。结果表明:增加管道埋深可以有效缓解管道应力分布,但同时会增大开挖工程量;当管道内压达到一定程度时,腐蚀缺陷作用下管道最大应力主要由管道内压控制,地面堆载荷载对其影响不大;管土切向摩擦因数对埋地管道力学性能影响较为显著,管道应力随着管土切向摩擦因数增加而近似线性增大;当腐蚀缺陷相对于管道截面的角度位置为5:15方向时,含腐蚀缺陷占压管道的应力最大。     

输油管道强度试压最高应力研究

管道试压后残存裂纹的疲劳扩展是影响管道正常使用寿命的主要因素之一。从管道缺陷的断裂特性入手，分析了试压应力对管道残存裂纹扩展寿命的影响，管道试压高应力过载峰对试压后裂纹扩展速率产生明显的延缓作用，过载峰愈高，延缓作用愈大；同时过载峰又增大了裂纹尺寸，造成管道承压能力逆转，加速裂纹扩展速率。定量分析表明，当表面裂纹的长度与深度的比值较小时，承压能力逆转量较小，对裂纹扩展速率影响不大；而裂纹尺寸较大的     

The impact of various sprinkler irrigation patterns on spatial soil moisture variation in Vertisols

The objective of this research was to assess the effect of soil cracks on soil moisture distribution under various sprinkler irrigation applications and to identify the optimal irrigation strategy that enhances soil moisture distribution and reduces water drainage for the upper soil layer 0–250 mm. The assessment was made for six irrigation events: the first two were for 10 and 46 mm water applications using a hand shift-set sprinkler system. The second set was for 43 and 19 mm water applications using the lateral move system with fixed sprayer heads and the third pair of events were for 43 and 32 mm water applications using the lateral move system with rotating sprinklers. The experiments were conducted on two adjacent fields at the University of Queensland, Gatton, Australia. Each field was divided into 2 m × 2 m grids that covered 62 sampling locations. For each event, the initial soil moisture content (SMC) was measured at each sampling location before irrigation. After irrigation, catch can readings were recorded for each sampling location. After 12 h overnight, the second set of soil moisture measurements was taken at each location. The area1 distribution of SMC for the studied applications was quantified. An attempt was made to identify the relationship between the applied water uniformity using catch cans and the soil moisture uniformity using gravimetric water content measurements. The study also took into consideration variables that could affect the soil physical and hydrological properties including the field slope, the soil texture, the infiltration rate, the salt content and the soil organic matter content of the two fields. Since the soils were cracking clay Vertisols, further analyses were conducted on the crack dynamics, size and distribution using image analysis techniques. The research findings demonstrated that the cracks were the main contributors to water drainage below 250 mm soil depth due to the micro-run off from the crust surface to the cracks. The cracks ranged from a few millimeters to more than 40 mm in width. It was observed that the cracks which were wider than 15 mm remained open after irrigation for the specified application rates. Improving the irrigation system application uniformity did not always result in higher uniformity of the surface SMC (0–250 mm). The event that best enhanced soil moisture distribution and thus improved soil moisture recharging was observed after the sixth irrigation event when the field received 32 mm water application. The soil was at a relatively high initial SMC of 25%, (which represented 43.3% of the plant available water range) and the sprinkler water uniformity was rather high above 87% Christiansen coefficient of uniformity (CUc). At this SMC, the extent of soil cracking is limited.     

海底管道腐蚀缺陷处阴极保护数值模拟

海底管道表面很容易因为腐蚀形成缺陷点,具有深度大、传播快且检测困难的特点,对管道安全运行产生很大隐患。通过数值模拟方法研究了X80海底管道钢表面存在腐蚀缺陷时缺陷点内部对阴极保护产生的屏蔽作用,利用有限元方法模拟缺陷处的局部电位和阳极/阴极反应电流密度。结果表明:在腐蚀缺陷处阴极保护电流被部分屏蔽,特别是在缺陷的底部位置;缺陷处对阴极保护的屏蔽作用随着缺陷深度的增加和宽度的减小而越来越强。研究结果可为现场海底管道腐蚀状况和剩余寿命的评估提供指导。     

超声波检测对管道焊接缺陷类别的判断与分析

长输管道焊缝的焊接缺陷是影响管道安全性的主要因素之一,其危害的大小不仅与缺陷的大小和位置有关,还取决于缺陷的类别。因此,在管道焊缝缺陷检测中对缺陷类别进行判定,是提升检测结果准确率的有效途径。利用超声波技术对试样管道焊接部位缺陷扫查,根据静态和动态反射回波图对比出各类焊接缺陷基本特征图,对于管道监测、有效维护和维修具有重要的意义。     

One-Pass水下管道检测系统在定向钻穿越管段中的优化应用

为保证穿越河流管段的正常运行,需要定期检测管道埋深.针对定向钻穿越大埋深管道检测过程中电磁信号不稳定导致检测结果不准确的问题,通过改变不同埋深穿越管段的电磁信号校准方法,对One-Pass水下管道检测系统进行优化,提高其在定向钻穿越管道检测中的检测精度.结果表明:利用优化后的电磁信号校准数据计算得到的结果与实际情况的符...     

腐蚀管道的失效概率和剩余寿命预测方法

以腐蚀管道失效压力和腐蚀速率分析为基础,建立了腐蚀管道可靠性极限状态函数和管道剩余寿命预测模型.采用改进的一次二阶矩法对腐蚀管道的可靠性指标和失效概率进行了分析和计算.结合工程实例,求解了某含腐蚀缺陷天然气管道不同服役年限的可靠性指标和失效概率,预测了该腐蚀管道的剩余寿命,计算和分析了工作压力、腐蚀速率、腐蚀深度和长度等参数对腐蚀管道可靠性的影响.     

高压天然气管道内粉尘检测装置的应用

利用新研制的高压天然气管道内粉尘检测装置,测定了天然气净化用过滤器进出口管内的粉尘浓度和粉尘粒度分布。现场试验结果表明,该装置密封性能可靠,数据重复性好,适用于高压天然气过滤分离设备的分离性能评价。利用所测结果计算出了过滤器的平均分离效率,所测过滤分离设备出口管道粉尘浓度都低于1.0mg/m3。