[發明專利]山地輸氣管道內腐蝕缺陷檢測與評價方法

有效

• 申請號: 202010331968.8
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111637367B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 何國璽;唐鑒;廖柯熹;朱洪東;何騰蛟;段旭東;李博陽;陳哲
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00;F17D5/02
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

1.一種山地輸氣管道內腐蝕缺陷檢測與評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：收集山地輸氣管道的歷史檢測資料，根據所述歷史檢測資料篩選出歷史存在腐蝕缺陷的長管道，收集所述長管道的運行資料，所述長管道的運行資料包括管道的輸送介質成分、長度、沿線高程及內徑；

S2：判斷所述長管道的積液段，結合所述長管道的地質災害風險段評級結果、高后果區評級結果，確定所述長管道的腐蝕相對集中管段；

S3：針對所述腐蝕相對集中管段，通過非接觸式磁記憶檢測，確定腐蝕缺陷位置、計算腐蝕深度和評估風險狀態；

所述腐蝕深度根據下式進行計算：

式中：d為腐蝕深度，m；a、b為常數；B為磁感應強度模量，nT；為磁感應強度模量均值，nT；μ₀為真空磁導率；h為管道埋深，m；

所述風險狀態根據缺陷損傷指標值進行評估，所述缺陷損傷指標值根據下式進行計算：

式中：F_d為缺陷損傷指標，無量綱；A為腐蝕缺陷引起的磁異常區域內磁場梯度y分量波動的次數；e為自然常數；α為修正系數；G_M為磁場梯度模量，nT/m；S為腐蝕缺陷引起的磁異常區域長度，m；ΔB_x、ΔB_y、ΔB_z分別為x，y，z分量上磁場強度的差值，nT；l為磁力計的長度，m；

所述缺陷損傷指標對應的風險等級如下：

當0＜F_d≤0.2時，對應的缺陷應力等級為Ⅰ級，應力風險狀態為高風險；

當0.2＜F_d≤0.6時，對應的缺陷應力等級為Ⅱ級，應力風險狀態為中等風險；

當0.6＜F_d＜1.0時，對應的缺陷應力等級為Ⅲ級，應力風險狀態為低風險。

2.根據權利要求1所述的山地輸氣管道內腐蝕缺陷檢測與評價方法，其特征在于，步驟S2中，所述長管道的積液段通過以下步驟進行判斷：

S21：利用油氣組分生成軟件，根據長管道的輸送介質成分建立流體模型，生成流體數據包，并將所述流體數據包導入多相流模擬軟件中；

S22：在所述多相流模擬軟件中建立管道幾何模型；

S23：設置所述管道幾何模型的物理參數，計算管道沿線的實際傾角；

S24：設置所述管道幾何模型的求解條件，模擬求解，計算得到液體密度、氣體密度、表觀氣速；

S25：根據所述液體密度、氣體密度、表觀氣速，計算管道發生積液的臨界傾角；

S26：根據所述實際傾角與所述臨界傾角的值，判斷所述長管道的積液段。

3.根據權利要求2所述的山地輸氣管道內腐蝕缺陷檢測與評價方法，其特征在于，步驟S23中，所述物理參數包括管道總長度、沿線高程、管道分段、管道內徑、管壁粗糙度，所述長管道分為多個管段，每個管段管道沿線的實際傾角根據下式進行計算：

式中：θ₁為管段沿線的實際傾角，°；a_n、a_n+1分別為管段起點和終點的里程，m；b_n、b_n+1分別為管段起點和終點的高程，m；n為大于0的自然數。

4.根據權利要求2所述的山地輸氣管道內腐蝕缺陷檢測與評價方法，其特征在于，步驟S24中，所述求解條件包括在管道起點輸送介質的質量流量、溫度及壓力；管道終點輸送介質的溫度及壓力。

5.根據權利要求2所述的山地輸氣管道內腐蝕缺陷檢測與評價方法，其特征在于，步驟S25中，所述臨界傾角根據下式進行計算：

式中：θ₂為管道發生積液的臨界傾角，°；ρ_r為液體密度，g/cm³；ρ_g為氣體密度，g/cm³；g為重力加速度，m/s²；d_id為內徑，m；V_g為表觀氣速，m/s。