在役油气管道腐蚀剩余寿命预测方法

时间：2025-07-13

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在役油气管道腐蚀剩余寿命预测方法T e R mann i rd c o t o fC ro e ieie i e vc h e i igLf P e it n Meh d o ord d P p l n S rie e i nB s d o l bl y T e r a e n Rei it n oy a i中国石油天然气集团公司石油管材研究所赵新伟罗盒恒韩晓毅路民旭李鹤林Tippr a rsn danwm to fh m in i rd tno∞m dpp ebsdO t h ae hs e t e e do te e a igl ei i f e j幽 ae i h s p ee h r n f ep co ler lbly t∞ w .口血 meh divle s bi igrep b bl yds iuinmo eso v 'be d a/t I l I to n ov set lhn t r a it itb t a s i o i r o d l f mi l a s—c r￣o or n o vlct,c r so eoi y or in o s e cicl ors nf w s e i, ria roi l i .T e, afn o fh alr rb bly0 l - z t c o a z hn u￣ l o tefi ep oa it r ei a u i r a

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关键词：管道腐蚀

失效概率可靠度

剩余寿命

检测周期

在役油气管道适用性评价是当前国际上管道工程研究的热点领域，它包括管道剩余强度评价和剩余寿命预测两个方面。剩余强度评价是在缺陷检测基础上经过力学分析和计算，对管道承载能力作出科学评价；剩余寿命预测是在研究缺陷动力学长大规律基础上预测管道剩余服役寿命，为制定管道检测周期提供科学依据。与管道剩余强度评价相比，管道剩余寿命预测难度较大。从目前研究状况来

点在于实际管道所处腐蚀环境复杂，变动因素较多，腐蚀的动力学规律难以准确获得。目前研究管材腐蚀动力学规律主要有两种方法，一是采用实验室加速试验方法，二是采用现场挂片试验方法。但上述两种方法都有其局限性，前者得到的腐蚀动力学规律和现场情况难以很好对应，直接应用试验结果往往导致过份保守的预测结果，经济性较差；后者虽然和实际情况对应性较好，但试验周期较长。

看，除了疲劳寿命预测研究得相对成熟外，其余象本文在充分利用管道腐蚀检测数据基础上，基于可腐蚀剩余寿命、应力腐蚀开裂寿命都尚在探索和发靠性理论，提出了一种新的管道腐蚀寿命预测方展之中。在目前已颁布的适用性评价标准中，对于法。 1预测方法

管道腐蚀寿命预测，有的标准如 A M 3G l S E B 1 _、 J C G 62 P 43 J E BR[和 D69[根本投有提到，有的标准 3如 A I 7[只给出了粗略的指导性作法，但实际 P 94 5 J

管道发生腐蚀失效的物理模型是时间下的

应用的可操作性较差。管道腐蚀剩余寿命预测的难

腐蚀深度口 ( )——临界腐蚀深度干涉模型。 T

本文得到中国石油天然气集团公司“ -九五”重大应用基础研究项目赘助。

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第 1卷第 2期 8

压

力

容

器

总第 14 0期

用 y作为 n (、 )一

的干涉随机变量，则有 Y:

n(,称为状态方程。管道在规定时间内、 )

陷的发展，因此，初始腐蚀缺陷长度 s和深度 n o o分别取目前检测到腐蚀缺陷长度和深度的最大值。 ()临界腐蚀深度的计算 3由于腐蚀缺陷长度对管道服役寿命影响较小，所以可以假设腐蚀缺陷长度不变，

然后计算临界腐蚀深度。

规定条件下能否可靠工作，由下述状态方程描述： Y =口一口( )>,管道处于可靠状态，可 0靠度 (= (> ) ) P Y O Y=一o (<,管道处于腐蚀失效状态， ) 0 失效概率， ( )=P (< ) Y O Y 一口( ):,管道处于可嚣与失效的= r O极限状态，此时的概率 P (= )= Y O 0以上三种状态的概率之和等于 1,由于 P ( y=O=0 ),则有：( ):1一F ( ) () 1

临界腐蚀深度由公式 ( )一 ( )计算获 3 7得：一 _

:0 9.

() 3

1赢 (一一 1Mt (+ . )= 1 O柏。:

() 4 () 5

建立 o ( )和 n的概率分布模型，计算获得 ( )和， ( )随时问变化曲线如图 1所示，给出管道可接受失效概率，或且标可靠度岛，即 n

1 8 S . 5o 2:

R: t ld:2 c i r— F ￣ n

() 6 () 7、”

可确定管道的腐蚀剩余寿命，B未来管道检测周期。

式中，为壳体参数；蝇为傅立叶因子；为最小要求壁厚，n n;冠为剩余厚度比；P为管

道承受的内压，M a P;A为管道外径，玎 I为管|;tⅡ道公称壁厚，,;E为弹性模量，取 21x m . 15 P;为管材屈服强度.M a 0M a P;F为设计系