弥散型腐蚀损伤管道剩余寿命预测方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com石油学报Vo1．27NO．1第27卷第1期ACTAPETROIEISINICAJan．20062006年1』】文章编号：1)253—26{)7(2006)01—0／19O5弥散型腐蚀损伤管道剩余寿命预测方法赵新伟罗金恒!郑茂盛!李鹤林张华(1．【Il【4i油人然，集公t日管材研究所陕西西安7I{}065；2．西安交通大学材料科学与工程学院陕西西安710049)摘要：基于损伤理论，将管壁点腐蚀损伤层材料视作孔洞型均匀损伤材料，通过模拟多孔材料拉伸实验，研究了孔洞型损伤管线钢表观弹性模量和屈服强度退化规律。根据稀溶液理论，导出了腐蚀损

2、伤沿壁厚方向的分布模型。通过府蚀实验，研究了府蚀损伤管线钢力学性能随时间的变化规律。根据稿蚀损伤规律，并结合相应的管道应力和强度分析，提出了一种新的点府蚀弥散损伤管道剩余寿命的预测方法。关键词：油气管道；点寓蚀；损伤理论；表观力学性能；剩余寿命；预测方法中图分类号：TE973文献标识码：AAmethodforpredictingremaininglifeofpipelinewithdispersion—typecorrosiondamageZhaoXinweiI．uoJinheng。ZhengMaoshengIiHelinZhangHua(I．TubularGoodsResea

3、rchCenter0厂CNPC，Xi’“，1710065，China；2．S(’hool0，MaterialsSPn(eandEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，xi’an710049，China)Abstract：Thepittingcorrosiondamageofpipelinewasconsidered8Suniformhole—typedamagebasedonthedamagetheory．Thedegradationregularityofapparentyieldstrengthandelasticmodulusofdamag

4、edpipelinesteelwasinvestigatedbytensiontestofspecimenwithartificialholes．()nthebasisofdilutedsolutiontheory．amodelfordescribingcorrosionprocessoftheharmfulmediawithinthepipelineandthecorrosiondamagedistributionalongtheradialdirectionofthepipelinewasderived．Thevariationregulari—tyofthemechani

5、calpropertiesofcorrodedpipelinesteelwithtimewasstudiedbycorrosiontest．Combiningtheabovedamageruleswiththecorrespondingvariationanalysesofstressstatesandstrength，anewapproachtopredicttheremaininglifeofpittingcorro—siondamagedpipelinewasproposed．Keywords：oilandgaspipeline；pittingcorrosion；dama

6、getheory；apparentmechanicalproperties；remaininglife；predictionmethod油气管道腐蚀源于含HS、c()等腐蚀性物质的弥散型腐蚀损伤的评价一般借用体积型腐蚀损伤的评石油、天然气对管道内壁的腐蚀以及外部土壤对管道价方法一‘，但其评价结果往往偏于保守。本研究将的腐蚀。国内外管道失效事故中因腐蚀导致的事故占管壁弥散型腐蚀损伤层材料视作孔洞型均匀损伤材较大的比例，如加拿大19851995年间管道事故中因料，基于损伤理论，通过研究腐蚀损伤随时问演化规腐蚀导致的事故占42％，我国四川气田4()年来有记律、损伤沿壁厚方向分布规律和

7、损伤材料宏观力学性录的管道失效事故统计结果表明，腐蚀导致的管道事能退化规律，并结合有限元分析，建立了弥散型腐蚀损故占事故总数的85％。腐蚀损伤按缺陷形态可以伤管道的剩余寿命预测方法。划分为体积型缺陷和弥散型缺陷。对于体积型腐蚀1孔洞型损伤材料的力学性能退化缺陷的评价，基于Kiefner和Maxey等人2()世纪7()年代研究建立的半经验断裂力学关系式，形成了系列规律评价标准和规范。对于点腐蚀、表面氢鼓泡等弥散管道腐蚀损伤层材料可看作孔洞型损伤材料。孔型损伤缺陷，目前尚未形成适用工程的可靠评定