ICDA管道内腐蚀直接评价方法探析

作者:未知

  摘要:随着油田年岁的增长,到现在已发展了20多年了,到目前为止油田的管道大多数也已服役20多年,达到管线的设计使用年限,在这多年的发展中有的已经跟换,有的依然在用。为了节约成本,让新老管线继续、更长年限的发挥它的作用,预防腐蚀造成的管线泄漏而造成危害和经济损失。我们因重视对管线的评价技术和检测技术,并希望能在吐哈油田内发展内腐蚀直接评价技术,以补充现有的管道内检测方法和完整型管理,提高管道的内腐蚀的预防性管理和维护水平。
  关键词:内腐蚀 直接评价
  一.简介
  ICDA内腐蚀直接评价方法(Interal Corrosion Direct Assessment)理论基础为基于干气输送管道内的液体都聚集在管道个别地段,而且这些地段是最可能发生内腐蚀的部位。因此,对管道沿线诸如水等腐蚀介质可能首先聚集的部位进行详细的调查,将能获取预期的有关信息。如果最有可能发生内部腐蚀的管段经过检查没有出现腐蚀情况,就可以确定此管道最重要部分是完好的。如果发生了腐蚀现象,就可确定管道有潜在的损坏问题。
  因此利用ICDA方法的基本思想+软件数值模拟技术评估天然气输送管道存在积水和内部腐蚀的可能性区域,识别管件腐蚀位置并改进实际的测量技术,有利于保证天然气管道的安全操作。对可能积水的关键管段的详细分析,可以为管路系统的其它部分提供有用信息。
  二.主要内容
  1内腐蚀直接评价标准
  NACE0206-2006 干天然气输送管道内腐蚀直接评价法(ICDA)
  NACE0208-2008 液态石油输送管道内腐蚀直接评价法(LP-ICDA)
  《在用工业管道定期检验规程》
  2概述
  天然气管道中如果有积水并同时含有H2S,CO2和氯化物等腐蚀性的有害物质组分,就会在管道内产生腐蚀。内腐蚀是造成管道系统严重老化的原因之一,它将导致管道泄漏,降低结构强度,并严重威胁整个输气系统的安全性、完整性和经济性。如何在内腐蚀成为问题之前就提出解决办法,进行预防性维护就成了管道维护的关键所在。试压法要求管道在停输状态下使用,而超声波和射线拍照则要求在检测之前挖掘和清理管道表面,都使得全线检测不切实际。因此, 通过计算预测沿线可能积水或积聚电解质的区域,对无法进行内检测和不能中断输送的管道,可以选择使用内腐蚀直接评价方法(ICDA)进行完整性评价。
  3理论依据
  ICDA的基础是要对管道沿线进行详查,检查其容易积水或其他电解质之处,进而推断下游方向管道的完整性情况。
  如果在积水可能性最高的管段都未出现腐蚀,则在处于相同运行条件、但积水可能性相对较低的其他管段亦不存在腐蚀。
  存在一个产生积水的临界管道倾角。
  三.实施步骤
  ICDA直接评估过程一般包括预评估阶段、间接评估阶段、直接评估阶段、后评估四个阶段。
  1预评价;
  1.1数据收集
  1.2确定ICDA的可行性
  根据收集的基础数据,按前述适用条件确定ICDA是否能够顺利进行。
  1.3确定ICDA的区域:
  ICDA区域指管道上两个进出口之间的管段。管道中工艺改变(如温度和压力的变化)的管段应划分为单独的ICDA区域;气流方向的改变的管段应单独划为一个ICDA区域。
  存在反输的管道,应按输送方向分别考虑。
  2间接检测
  1.1流动建模:
  对标称管径为0.1至1.2m、压力低于7.6 MPa的管道
  θ----临界倾角(度);
  ρl、ρg----液体、气体密度;
  did----内径;
  Vg----表观气体流速。
  结合工艺参数(即压力、温度及表观气体流速)和管道在其运行历史中出现过的问题,得到最大临界倾角,然后进行ICDA流动计算。如果流动状况的历史记录,将有助于临界倾角的选择。在一个ICDA区域内,临界倾角不一定为常数(比如因管道内径有变化),且通常与距离有关。
  1.2绘制管道倾角剖面图;
  用下列方程计算管道倾角:
  在进行高程测量时,距离间隔必须覆盖倾角剖面图上所有相关的高程变化。最小间隔取决于评估的特定管道、地形及其他特征。
  1.3识别可能存在内腐蚀的位置
  应对比临界倾角的计算结果和高程剖面图的结果,据此识别可能出现液体滞留,从而可能导致内腐蚀的位置。
  在每个ICDA区域中,从该区域起点开始往下游方向第一个大于最大临界倾角的管道首先确定出来。
  如果所有的倾角都小于临界倾角,则应选择该ICDA区域内的最大倾角。
  易积水的设施、部件应识别出来。
  3直接检测:
  标准中没有提及使用何种无损检测技术(NDT)及程序,以及在检测中发现管道缺陷后应采取的措施(修复、监测等)。必须按照相关的NACE和ASME国际标准的适用方法,对各个位置进行评估,以确定腐蚀程度。
  4后评价:
  1.1评价ICDA的有效性
  若预测与检测结果基本对应,则认为ICDA有效;
  若预测与检测结果大多不符,则认为ICDA无效。
  1.2确定重新评价的时间间隔
  通过腐蚀监测、腐蚀速率模型或模拟实验方法,得到管道最大内腐蚀速率vmax;
  通过管道设计压力得到管道最小安全壁厚δmin;
  检测到管道目前的最小壁厚δ;
  时间间隔t计算:
  五.总结
  内腐蚀直接评价方法能有效识别一般干气系统的管道内腐蚀,而且还能对那些由于物理和几何条件的制约条件不能进行内检测的管道进行内腐蚀评价,能节约人力和物力,同时还能在内腐蚀未发生之前识别出管道的内腐蚀高风险段,进行预防性维护。我们因重视并发展内腐蚀直接评价技术,以补充现有的管道内检测方法,提高管道的内腐蚀的预防性管理和维护水平。
  ICDA内腐蚀检测评估法这几年才开始普及,目前我们吐哈油田管道大部分使用了有20年左右,运行时间较长,已经达到它的设计使用寿命。大多数管道在泄漏后才发现,不能提前或及早的发现管线泄漏,造成极大的经济损失。为此我们需要找到适合吐哈油田各种管道检测和完整性管理方法,并全面掌握和了解管道的腐蚀及老化情况。使吐哈油田管道能安全、平稳运行。
  参考文献
  [1]基于風险的压力管道全过程安全完整性技术文集
  [2]NACE0206-2006 干天然气输送管道内腐蚀直接评价法(ICDA)
  [3]http://www.doc88.com/p-14360013905.html
  [4]SY 0007-1999 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范
  [4]GB 50184—93 工业金属管道工程质量检验评定标准
  [5]GBJ 235—82 工业管道工程施工及验收规范
  作者简介:
  江航行(1970-),男,1970年9月20日出生,于1992年7月毕业于西安石油学院经济管理工程系工业计划与统计专业,现在中国石油天然气集团公司吐哈油田公司基建工程处管道站场管理科工作。
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