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油田地面集输管线腐蚀穿孔分析及防治措施史悦发布时间：2023-07-18T05:19:42.958Z 来源：《中国科技信息》2023年9期作者：史悦[导读] 随着中国科学技术不断地发展，各种能量资源不断地被应用和开发，其中油气田开采运输工作也变得越来越广泛，地面集输管线在运输过程中具有重大的保障和支撑意义。
在运输原油时，油田地面集输管线会出现一系列不可避免的问题，例如发生管道穿孔，这会使原油在运输的过程中出现泄漏，造成能量资源的浪费。
管道穿孔的情况会对原油的运输效率和运输的质量都造成不可避免的影响，所以管道管理人员应该完善油田地面管线腐蚀的防治措施，保证原油安全运输。
长庆油田分公司第六采油厂兴庄采油作业区西安市 710000摘要：随着中国科学技术不断地发展，各种能量资源不断地被应用和开发，其中油气田开采运输工作也变得越来越广泛，地面集输管线在运输过程中具有重大的保障和支撑意义。
在运输原油时，油田地面集输管线会出现一系列不可避免的问题，例如发生管道穿孔，这会使原油在运输的过程中出现泄漏，造成能量资源的浪费。
管道穿孔的情况会对原油的运输效率和运输的质量都造成不可避免的影响，所以管道管理人员应该完善油田地面管线腐蚀的防治措施，保证原油安全运输。
关键词：油田地面；集输管线；腐蚀穿孔；防治措施1油田集输管线的腐蚀原因1.1防腐层老化我国大部分油田位于低温地区，因此将采取保温措施，避免冰冻对正常集输工作的影响。
然而，管道长期处于地质构造中。
受地质环境的影响，管道防腐层会发生不同程度的老化。
防腐层一旦老化，地质构造中的水等自然物质就会对管道产生腐蚀。
目前，集输管道防腐层的主要材料是沥青。
防腐层会出现纵向裂纹。
正是纵向裂纹的影响使裂纹的范围不断扩大，导致防腐层与管道分离，外部腐蚀性物质会附着在管道上，加速管道的腐蚀速度。
1.2油田地面集输管线材料出现质量问题管线材料的质量如果出现一些问题的话，会导致原油在运输的过程中出现一系列不可避免的情况，严重时会出现一些安全隐患。
石油大学机械工程学院导师简介朱林，男，1958年9月出生，人。
工学硕士，教授、硕士生导师。
1982年7月毕业于理工大学机械制造专业，获工学学士学位；1988年4月毕业于中北大学机械制造及其自动化专业，获工学硕士学位；2009年10月至2010年4月获国家留学基金委资助赴德国勃兰登堡工业大学做访问学者半年。
1982年9月开始在西北光学仪器厂工作。
1988年4月至今在石油大学机械工程学院工作，现任机械工程学院院长、教授、硕士导师。
长期从事先进制造技术的教学与研究工作。
承担《数控加工及编程技术》、《机电一体化系统设计》、《现代切削理论基础》、《孔加工技术》、《金属切削原理》等10门课程的教学，是石油大学“机械设计制造及其自动化”国家级特色专业负责人，省“机电工程”教学团队负责人，主持承担省部级高等教育教学改革研究项目，曾获省部级教学成果二等奖。
承担并完成了国家自然科学基金项目“偏心径向刃及偏心折线刃钻头”和重大横向科技项目等30余项，共计经费1400万元。
其中“偏心径向刃及偏心折线刃钻头”获得省部级科技进步一等奖1项，发明专利1项；第一作者发表论文50余篇，其中SCI、EI收录10篇；参编出版专著2部，第一作者出版教材2部，其中主编的《机电一体化系统设计》教材获省优秀教材二等奖。
兼任中国机械工业金属切削刀具技术协会切削先进技术研究分会理事、全国高校制造技术及机床研究会理事、《石油矿场机械》编委。
1997年入选省“三五人才”；1998年被中国石油天然气总公司确定为跨世纪学术技术带头人。
勇，男，1961年1月出生，人。
工学硕士，教授、博士生兼职导师。
1982年7月毕业于西南石油学院矿场机械专业，获工学学士学位；1988年6月毕业于石油学院石油天然气机械工程专业，获工学硕士学位。
1982年月8月开始在石油学院机械系工作。
1993年4月晋升副教授，1998年12月晋升为教授。
1991年11月任机械系机械研究室主任；1993年3月任石油学院院办公室副主任；1994年4月任石油学院科研处长；1997年3月任机械系主任；2000年任机电与材料工程学院院长；2004年任机械工程学院党总支书记。
石油化工管道冲刷腐蚀失效分析与预测发布时间：2022-10-18T07:51:51.645Z 来源：《城镇建设》2022年第11期6月作者：周世川[导读] 管道腐蚀的方式有很多，冲刷腐蚀引起的失效更为常见周世川身份证号：62230119860110****摘要：管道腐蚀的方式有很多，冲刷腐蚀引起的失效更为常见。
冲刷腐蚀是管道机械设备在液体作用下的反射和光催化，对金属复合材料造成表面损伤。
冲刷是管道损坏的物理原因。
冲刷和光催化腐蚀共同作用，对管道的安全稳定运行造成极大危害，如果发生腐蚀和破孔，将直接关系到能源部的发展战略安全。
因此，有必要进一步加强对管道腐蚀速度的判别，确保石化装置管道的安全可靠运行，防止气体泄漏引发安全生产事故。
关键词：石油化工；管道冲刷；腐蚀失效；预测1石油化工管道冲刷腐蚀影响因素1.1材料性能管道金属材料对管道的侵蚀和腐蚀危害很大。
优质的管道材料具有抗侵蚀和腐蚀性能，能够合理地抵抗腐蚀。
元素的差异将导致抗侵蚀性和耐腐蚀性的一定差异。
C和Mo-jin元素可以合理地抑制金属表面镀层的溶解。
CR公司可以在金属表面形成Cr2O3，使合金产品具有更强的抗侵蚀性和耐腐蚀性。
相关研究表明，在磷化处理管理系统中，由金属表面引起的电化学腐蚀可以建立高密度涂层，这有利于提高原材料的耐腐蚀性，而结构更紧密的金属铬氧化物可以起到保护作用。
然而，在铁公司的累积空气氧化中，抗冲蚀腐蚀性能不能起到防腐作用。
金属材料的强度、延展性和其他性能也会影响抗侵蚀性。
如果液体不具有极强腐蚀性，可以使用硬度高的金属材料，但液体具有极强腐蚀性，必须充分考虑管道材料的耐腐蚀性。
抗压强度低但韧性好的金属材料会加速机械设备的损坏，而延展性差的材料容易发生变形危险。
金属材料的较大表面粗糙度也会增加接触表面，从而加快腐蚀速率。
1.2流体冲刷液体侵蚀和腐蚀的关键在于流速、流量、冲刷视角、传质系数等因素的危害。
流动将影响磁场和流动性场，并且流动将接触管道的金属表面。
冷却水换热器管束腐蚀穿孔失效原因分析作者：张世峰盛健杨和平来源：《科技视界》2014年第29期【摘要】对管束进行电涡流检测，管束外表面发生较为严重的垢下腐蚀，管束外表面存在有氧化铁垢层使垢层内外形成氧浓差电池，构成大阴极小阳极腐蚀原电池，所以垢下腐蚀是造成管束腐蚀穿孔的主要原因。
【关键词】换热器；腐蚀；穿孔0 引言乌石化炼油厂焦化车间于2011年11月投用此台冷却水换热器，换热器设计为壳程走采暖水介质（50-80℃）。
但由于夏季装置无采暖水，在三查四定中变更增加了循环水线，在冬季壳程投用采暖水，夏季投用循环水。
在投用循环水期间，管束结垢严重，在2012年6月至8月，仅投用循环水2个月，管束就发生严重的结垢，并且管束穿孔泄漏堵管11根，随后又于2012年11月7日和2013年3月11日各发生一次泄漏导致管束报废。
为寻找腐蚀穿孔原因以便采取有效对策，拟从管束表面腐蚀形貌、腐蚀产物分析、电涡流检测分析、介质性质分析等方面对换热器管束腐蚀穿孔失效原因进行分析，并在此基础上提出预防换热器失效的建议，估算防腐措施的潜在经济效益。
1 换热器运行工况乌石化炼油厂焦化车间换热器壳程介质为循环水/采暖水，操作温度约为30℃，压力为0.4MPa。
管程介质为柴油，操作温度约为130℃，压力为1.0MPa，管束规格Φ25mm×2.5mm。
2 换热器失效分析2.1 宏观观察换热器管束抽芯检修时发现管束外表面腐蚀产物厚达3mm，腐蚀产物为黄褐色，质地疏松不致密，且腐蚀产物不连续，触碰既落（如图1a）。
清洗后发现管束外表面无防腐层且有多处明显蚀坑（如图1b），且大多还未造成管束穿孔，而管束内壁无明显蚀坑（如图1c），由此可见换热器失效是由于管束外表面无防腐层，由外向内腐蚀最终造成穿孔。
（a）管束外壁腐蚀产物（b）管束外壁蚀坑（c）管束内壁无明显蚀坑图12.2 运行状态分析换热器设计为壳程走采暖水介质（50-80℃），流速为0.19m/s。
基于极限状态方程的管道腐蚀失效概率模型的建立林冬;常光忠【摘要】针对天然气管道存在的腐蚀问题, 可通过腐蚀失效分析方法对天然气管道进行风险评价.依据结构可靠性分析理论, 提出了一种通过腐蚀失效概率模型来描述管道腐蚀失效的方法. 基于极限状态方程, 建立了管道腐蚀失效概率模型. 通过计算管道3种代表性的减薄状态, 并将3个失效概率加权相加得到总的失效概率. 最后通过实际算例证明了该模型的适用性. 该模型为埋地管道失效概率的计算提供了一个可行的方法.%Aiming at the corrosion problems existed in natural gas pipeline, it can carry out risk assessment for natural gas pipeline through the corrosion failure analysis method. Based on the analysis theory of structural reliability, a method to describe pipeline corrosion failure was put forward through corrosion failure probability model. A failure probability model of corroded pipeline based on limit state equation was established. By calculating pipe three representative thinning states, and the general failure probability was got by weighting summation of three failure probability. At last, the applicability of the model was proved through the actual example. This model provides a feasible method for calculating buried pipeline failure probability.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2015(038)009【总页数】5页(P12-16)【关键词】管道;腐蚀;极限状态方程;失效概率;可靠性分析【作者】林冬;常光忠【作者单位】中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院, 成都 610041;挪威船级社(中国)有限公司, 上海 200336【正文语种】中文【中图分类】TE988.2天然气管道普遍采用金属材料且通常为埋地敷设，因此，不可避免地存在管道腐蚀问题。
渗氮防腐注聚管腐蚀穿孔失效原因分析摘要：对某采油厂失效的渗氮防腐注聚管腐蚀穿孔的原因，进行了分析查找。
结果注聚管表明发生点腐蚀坑的位置起始于钢管内壁渗氮白亮层的不连续部位或断裂处，单井管内注聚液的输送压力高易使渗氮白亮层发生破裂从而形成局部腐蚀电池，配制注聚液所用的采油污水的腐蚀性又很强，两种因素的联合作用导致单井管在短时间内发生腐蚀穿孔。
关键词：渗氮防腐注聚管；腐蚀穿孔；失效分析Abstract: the production of a failure of the permeability nitrogen anticorrosive polymer injection pipe corrosive perforations reasons, are analyzed to search. The results have shown that polymer injection pipe at the location of the pit corrosion began with steel tube wall permeability may discrete parts of nitrogen or DuanLieChu, single well tube polymer injection of high pressure fluid transmission to permeability nitrogen white layer fracture so as to form the local corrosion battery, preparation of polymer injection liquid oil used the sewage to corrosive and strong, the two factors in the joint action of single well tube in a short time corrosive perforations happen.Keywords: permeability nitrogen anticorrosive polymer injection pipe; Corrosive perforations; Failure analysis1 前言某采油厂聚合物输送管线采用渗氮防腐处理，Ф133mm×7mm（母液管）、Ф76mm×6mm（单井注聚管），投产使用不到一年，频繁发生腐蚀穿孔现象，造成较大经济损失。
西安石油大学机械工程学院导师简介朱林，男，1958年9月出生，重庆人。
工学硕士，教授、硕士生导师。
1982年7月毕业于南京理工大学机械制造专业，获工学学士学位；1988年4月毕业于中北大学机械制造及其自动化专业，获工学硕士学位；2009年10月至2010年4月获国家留学基金委资助赴德国勃兰登堡工业大学做访问学者半年。
1982年9月开始在西北光学仪器厂工作。
1988年4月至今在西安石油大学机械工程学院工作，现任机械工程学院院长、教授、硕士导师。
长期从事先进制造技术的教学与研究工作。
承担《数控加工及编程技术》、《机电一体化系统设计》、《现代切削理论基础》、《孔加工技术》、《金属切削原理》等10门课程的教学，是西安石油大学“机械设计制造及其自动化”国家级特色专业负责人，陕西省“机电工程”教学团队负责人，主持承担省部级高等教育教学改革研究项目，曾获省部级教学成果二等奖。
承担并完成了国家自然科学基金项目“偏心径向刃及偏心折线刃钻头”和重大横向科技项目等30余项，共计经费1400万元。
其中“偏心径向刃及偏心折线刃钻头”获得省部级科技进步一等奖1项，发明专利1项；第一作者发表论文50余篇，其中SCI、EI收录10篇；参编出版专著2部，第一作者出版教材2部，其中主编的《机电一体化系统设计》教材获陕西省优秀教材二等奖。
兼任中国机械工业金属切削刀具技术协会切削先进技术研究分会理事、全国高校制造技术及机床研究会理事、《石油矿场机械》编委。
1997年入选陕西省“三五人才”；1998年被中国石油天然气总公司确定为跨世纪学术技术带头人。
彭勇，男，1961年1月出生，湖南长沙人。
工学硕士，教授、博士生兼职导师。
1982年7月毕业于西南石油学院矿场机械专业，获工学学士学位；1988年6月毕业于大庆石油学院石油天然气机械工程专业，获工学硕士学位。
1982年月8月开始在西安石油学院机械系工作。
1993年4月晋升副教授，1998年12月晋升为教授。
某石化企业的一根管道使用约半年时间发生了多起腐蚀穿孔情况，该管道材料为碳钢管，管内介质主要为废碱液。
该管道规格尺寸为覫89mm ×4mm ，使用温度为常温。
为了找出该管道频繁腐蚀穿孔的失效原因，对现场发现的严重腐蚀部位进行了取样分析，在掌握腐蚀穿孔原因后提出今后的防范措施。
1概述废碱液装置出水日常监测报告（如表1所示）表明管内介质总体呈强碱性，主要成分有硫化物、游离碱、废碱及硫酸盐。
在常温下，硫酸盐（如硫酸钠等）化学性能较为稳定，对管道腐蚀影响较小。
根据测试报告，管内的废碱液和游离碱含量很少，其运行温度和碱含量不足以在如此短的时间就导致频繁的腐蚀穿孔现象。
一般而言，碳钢在30％以下的碱溶液中具有良好的化学稳定性，这是由于常温稀碱液可以使碳钢表面形成不溶性的紧密钝化膜，随着氢氧化钠质量浓度的增大和温度的上升，碳钢的腐蚀会加重。
根据材料特性：碳钢在0.1%~40.0％氢氧化钠水溶液中的腐蚀速率为0.0025mm/a ；当温度为65℃时，碳钢在50％氢氧化钠水溶液中的腐蚀速率为0.2mm/a ；温度升高到105℃，氢氧化钠质量分数增至70％时，碳钢的腐蚀速率增大至1.55mm/a 。
2管道的化学成分分析为了明确该管道使用的材料以及元素成分是否符合现有的材料标准，对取样管道进行了化学成分分析，结果见表2。
由于该企业安全管理不善，该管道的材料质量保证书缺失，因此化学分析标准值参考GB/T 8163—2018《输送流体用无缝钢管》。
表2实测结果表明，该材料的化学成分符合20#碳素钢的化学成分要求，表明该钢管材料牌号为20#碳素钢。
3取样管道的内外表面宏观检查为了确定该废碱液管道的腐蚀类型，对取样管道的内外表面进行宏观检查，图1所示为该管道内外表面的腐蚀状况。
从图1可以看到，该管道腐蚀穿孔附近外表面基本没有被腐蚀的现象，而管道内表面腐蚀较为严重。
从内表面局部照片可以看出，穿孔废碱液管道腐蚀穿孔失效分析周杰上海市宝山区特种设备监督检验所（上海201901）摘要某石化企业的一根废碱液管道发生腐蚀穿孔失效，对其进行了失效分析。
换热器管束腐蚀穿孔失效原因分析李俊俊;刘峰【摘要】采用光学显微镜、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试等分析手段,对某洗化厂循环水换热器管束钢(20 #钢)进行失效分析.分析结果表明:管束材质成分不符合标准20#钢成分的要求,管束材质的变化将影响其耐蚀性;又由于管束内表面结垢发生较为严重的垢下腐蚀,管束内表面存在氧化铁垢层使垢层内外形成氧浓差电池,构成大阴极小阳极腐蚀原电池.所以,垢下腐蚀是引起管束穿孔的主要原因.%Failure of heat exchanger at a wash of circulating water factory was analyzed by optical microscope, X-ray fluorescence spectrometer, X-ray diffraction (XRD), electrochemical test analysis method. The results show that chemical composition of heat exchanger didn't meet the standard of 20# steel. Due to the surface of the vascular bundles scaling there is a serious corrosion, inside surface of tubes exist iron oxide layer which led to the under-deposition corrosion because different concentration of oxygen inside and outside deposition form corrosion battery. Therefore, under-deposit corrosion is the main the main cause of tubes perforation.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】5页(P54-57,62)【关键词】换热器;穿孔;腐蚀;失效【作者】李俊俊;刘峰【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TE985.8由于换热器设备工作环境复杂，腐蚀介质种类不断增加，致使换热器设备寿命往往只有几个月或一两年，造成了设备的破坏事故。
2000年7月第15卷第4期 西安石油学院学报(自然科学版)Journal of X i ′an Petro leum Institute (N atural Science Editi on ) Jul .2000V o l .15N o.4 收稿日期:2000202218 作者简介:樊玉光(19642),男,山西翼城人,副教授,主要从事机械工程方面的研究工作. 文章编号:100125361(2000)0420070203花-格管线腐蚀穿孔失效模型分析Bur ied P ipel i ne Corrosion Punch i ng Fa ilure M odel樊玉光1,王金刚1,陈朝达1,王全喜2(11西安石油学院机械系化机研究所,陕西西安 710065; 21青海石油管理局格尔木管道输油处,青海格尔木 816000)摘要:为了寻找花-格管线腐蚀穿孔的原因,对西起柴达木盆地西部的油沙山,东至其东部格尔木,全长43517km 的花-格管线运行以来的腐蚀穿孔次数进行统计分析和相关性计算,得出腐蚀穿孔累积数对数和运行时间的线性关系、腐蚀穿孔累积数和运行时间的指数关系.模型表明腐蚀穿孔失效呈加速态势,其腐蚀失效机理是管道防腐层下电屏蔽的电化学自催化腐蚀和管道保温层中干湿交界处氧浓差腐蚀.关键词:埋地管道;腐蚀;穿孔;数学模型中图分类号:T E 973.91 文献标识码:A 花-格管线西起柴达木盆地西部的花土沟油沙山,东至盆地东部格尔木,全长435.7km ,管径273mm ,采用加热输送,出站温度70～80℃,进站30～40℃.沿线大部分地段为地下水位较低的戈壁荒漠,部分地段为地下水位较高的草原和沼泽,同时该管线的东部还穿越那陵格勒河、大灶火河和格尔木河,穿越河流的总长度近4.78km .沿线所经区域降雨量少、昼夜温差大、气侯干燥、风沙多,属典型的大陆高原性气侯.花-格管线采用的是“管中管”夹克防腐保温技术[1],在管线外部有50mm 厚的硬质聚氨酯泡沫作保温层,其外是厚4mm 的黑色高密度聚乙烯作防水防腐蚀层,全线采用电溶套补口方式.但是花-格管线建成投入使用后,由管道腐蚀穿孔产生的原油泄漏事故逐年增加,不仅因维修影响输油生产,造成了严重的经济损失(维修费和漏油),而且还污染了环境.通过对花-格管线使用以来的腐蚀和维修资料的分析,得到了腐蚀穿孔统计数据,并由此建立腐蚀穿孔数学模型,对该管线腐蚀穿孔机理和影响因素进行了分析.1 花-格管线腐蚀穿孔数学模型青海石油局的花-格管线于1990年建成投入运行,其历年的腐蚀穿孔统计数据见表1.表1 花格管线腐蚀穿孔数统计表年份19911992199319941995199619971998运行时间x i a 12345678当年度穿孔数021******* 腐蚀穿孔是一个多因素的结果,直接采用每年度的穿孔数进行分析,数据波动大,随机误差大,在此采用统计分析的累积数法[2],将年度穿孔数累加为该年度前整个运行时间的累积穿孔数,见表2.这样减少了数据波动,可建立更准确的数学模型.图1为花格管线腐蚀穿孔累积数y i 对数和运行时间x i 的关系曲线,可以看出二者符合线性关系.为得到两者间的统计关系,以最小二乘法建立腐蚀穿孔数量和运行时间之间的数学模型,并进行相关性和误差分析.设y i 和x i 数据样本的线性关系为:y i =ax i +b令 Q =∑ni =1[yi-(ax i +b )]2达到最小值(最小二乘法),y i 和x i 线性回归系数为:a =S x yS x x b =y θ-axθ(1)式中xθ=1n ∑ni =1x i y θ=1n∑ni =1yiS x x =∑ni =1(xi-xθ)2S x y =∑ni =1(xi-xθ)(y i -y θ)表2 花格管线腐蚀穿孔分析表年份1992199319941995199619971998累积数平均值运行时间x i a 2 3 4 5 6 7 835 5x i -x θ-3-2-10123(x i -xθ)2941014928累积穿孔数N2368132846累积穿孔数对数y i =1n N 0.6931.0991.7922.0792.5653.3323.82915.3892.198y i -y θ-1.505-1.099-0.406-0.1190.3671.1341.631(y i -y θ)22.2651.2080.1650.0140.1351.2862.6607.733(x i -x θ)・(y i -y θ)4.5152.1980.4060.3672.2684.89314.647 注:1991年由于全线凝管事故、热水解堵,该年度不作为统计分析样本.由表2得Α=∑(x i-xθ)(y i-y θ)∑(x i-x )2=14.647 28=0.523b =y θ-ax θ=2.198-0.523×5=-0.417运行时间x i 与腐蚀穿孔累积数N 的对数y i =1n N 的线性关系为y i =ax i +b =0.523x i -0.417(2)现场实际样本{x i ,y i }的相关系数为r x y =S x y S x x S y y=14.64728×7.733=0.995(3)式中 S y y =∑ni =1(yi-y θ)2=7.733此样本的r x y 接近于1,故两个变量(腐蚀穿孔累积数N 的对数y i 、运行时间x i )符合线性关系.所回归的线性关系和实际现场样本的相对误差为QS y y=1-r 2x y =0.92%(4)所回归的线性关系误差很小,可很好地描述花格管线现场腐蚀穿孔规律.将腐蚀穿孔累积数N 代入方程(2),可得腐蚀穿孔累积数N 和运行时间x i 的数学模型:N =e b e ax =0.659e0.523x(5)运行时间x i 和腐蚀穿孔累积数N 的关系,可用图1、图2表示.图1 腐蚀穿孔累积数的对数和运行时间关系 图2 腐蚀穿孔累积数和运行时间的关系 由图1、图2和式(2)、(5)知:花格管线腐蚀穿孔数学模型是指数模型,累积穿孔数有较快的增加,输油处可根据其预测以后的腐蚀穿孔数量制订相应的维修计划,更好地保证输油生产、降低维修成本.2 花-格管线腐蚀穿孔原因和机理从花格管线的运行和维修情况知,该管线在施工时质量控制不严,夹克层机械损伤较多、补口质量差、聚氨脂保温层发泡有缺陷,加上花-格管线全线凝管修复[3],这些均造成了防腐层进水点较多.根据历年维修、开挖检测记录,管外防腐保温保护层进水的管段总长度118.1km ,占管线总长度435km 的27.1%.保温层内进水或充水使金属与水直接接触,阴极保护措施等一度运行不是很正常,这些造成了花格管线腐蚀严重.由花格管线的腐蚀事故记录知,己产生的46处腐蚀穿孔事故中,发生在管外保温防腐保护层进水的管段有23处,占全部腐蚀穿孔数的一半.这说明—17—樊玉光等:花-格管线腐蚀穿孔失效模型分析腐蚀穿孔主要是由于管外壁金属与水接触后产生电化学腐蚀造成的,而未进水管段的土壤腐蚀穿孔发生率相对较低.管外腐蚀有几种情况,一是均匀腐蚀,它由均匀土壤腐蚀或保温层充水后的水腐蚀产生,这种腐蚀基本上为氧含量控制的电化学腐蚀,腐蚀速度不高,是大面积腐蚀,不会在短时间内产生腐蚀穿孔,不是产生腐蚀穿孔事故的主要原因,埋地管线的阴极保护可降低该类腐蚀的速度;二是由于腐蚀介质或钢管不均匀性产生的腐蚀,如干湿交替区域的氧浓差腐蚀,或材料及安装制造产生的不均匀性;三是由于防腐蚀层的电化学屏蔽作用产生的封闭体系自催化局部腐蚀[4].后两种情况将会产生快速腐蚀,花格管线产生腐蚀穿孔的主要因素是:1)夹克进水不充满或水位变化使夹克保温层充水,存在干湿交界,在干湿交界处由于氧浓差会产生很强的局部腐蚀,当干湿交界固定时这种腐蚀就可能形成局部集中的腐蚀穿孔;2)防腐聚乙烯夹克层的小缺陷(如机械损伤等)导致较长保温层进水,由于防腐聚乙烯夹克层有很好的电绝缘特性,从而屏蔽了阴极保护电流进入金属腐蚀电极区,此时保温层内腐蚀产物和土壤水不溶物自然堆积将使防腐聚乙烯夹克层的缺陷(水、氧交换通道)堵塞,从而形成闭塞腐蚀区.闭塞腐蚀区初期的耗氧腐蚀产生的氢氧化铁液的电中性平衡使C l2大量进入闭塞腐蚀区,产生高C l2低pH值的酸性腐蚀区,从而会使管道快速腐蚀穿孔,这一点己有现场检修时保温层内的黑色酸性溶液得到证实.这两类腐蚀情况均难以通过阴极保护的改善而改善, 1995年以后,花格管线阴极电化学保护得到了很好的运行,但是腐蚀穿孔数量仍然以指数规律大幅度增加也说明了这一点.3 结论(1)花格管线腐蚀穿孔累积数对数和运行时间符合线性关系,腐蚀穿孔累积数N和运行时间x i是指数关系,穿孔速率随时间快速增长.(2)腐蚀穿孔的主要原因有两个:一是夹克进水不充满或水位变化使夹克保温层充水有干湿交界,二是由防腐蚀层的电化学屏敝作用产生的封闭体系自催化腐蚀区.(3)为预防此类腐蚀穿孔产生,必须进行定期检测,并可参考本文数学模型对将要产生的腐蚀穿孔数量进行预测,做好维修计划,保证输油生产.参考文献:[1] 张俊义.埋地管道腐蚀规律初探[J].油气储运,1991,10(3):30.[2] 田中玄一.实验设计法[M].魏锡禄,王世芳译.北京:机械工业出版社,1987.[3] 冯洪臣.花格线腐蚀原因分析及处理[J].油气储运,1994,13(5):52.[4] 樊玉光,王金刚,高护生.管线涂层局部损伤时腐蚀及电化学保护[A].石油科技理论与应用新进展[C],西安:陕西科技出版社,1996.[5] 汤兵勇.油田管线腐蚀更新数学模型的探讨[J].石油学报,1993,14(3):118.编辑:田美娥(上接第69页)[2] M ichalew icz Z.Genetic algo rithm s+data structures=evo luti on p rogram s[J].IEEE T rans on N eural N etw o rk s,1994,5(1):96298.[3] R udo lph G.Convergence analysis of canonical geneticalgo rithm s[J].IEEE T rans on N eural N etw o rk s,1994,5(1):962101.[4] M ukhopadhyay B K,M alik O P.Op ti m al contro l ofsynch ronous m ach ine excitati on by quasi2linearisati on[J].P roc.IEE1972,119(1):91298.编辑:张新宝—27—西安石油学院学报(自然科学版)also decrease w ith the increase of shear rate.T he w ater so lu ti on disp lays the characteristics ofp seudop lastic flu id.Key words:ethylene ox ide,p rop ylene ox ide,copo lym er,visco sity,tri2isobu tyl alum ium,lan thanum acetylacetoneL IU X iang,L I Q ian2d ing and YU H ong2J iang(X i’an Petro leum In stitu te,X i’an,Shaanx i710065, Ch ina)JXA P I2000V.15N.4p.56～58Regression Ana lysis of the Correla tion Between the Power Factor of the M otor and the Frequency of theFrequency convertor i n an O il Tran sporta tion Syste mAbstract:U su rally,the sp eed of the m o to r u sed in an o il tran spo rtati on system is adju stab le,thefrequency of frequency converto r is also variab le,and the pow er facto r of the m o to r varies w ith thefrequency.So it is i m po rtan t to know the in terrelati on sh i p betw een the pow er facto r and the frequcncy.Inth is p aper,the regressive cu rve of the in terrelati on sh i p w as ob tained based on the data of the pow er facto rfrom five m o to rs w o rk ing at five differen t frequencies sep arately.W hen the frequency is know n,the pow erfacto r can be gained from the relati on sh i p.T he pow er facto r can be con tro lled under m eeting therequ irem en ts of o il tran spo rtati on system.Key words:variab le2frequency adju stab2sp eed o il tran spo rtati on system,frequency,pow er facto r, regressive equati on,p redicti on and con tro lCA O Y u2quan,LüZ uo2liang and L IA N G Y a2d ong(D aqing Petro leum In stitu te,A nda,H eilongjiang 151400,Ch ina)JXA P I2000V.15N.4p.59～62Si nge-ch ip Co m puter Con trol Syste m for Hydrom eta llurg ica l ExtractionAbstract:A m ethod w as pu t fo r w ard fo r con tro lling the experi m en tal conditi on of hydrom etallu rgicalex tracti on.T he signals of tem p eratu re,vo ltage,acidity and agitating speed are acqu ired by sen so rs,thenconverted in to digital signals,and tran sferred to8031single2ch i p p rocesso r.A fter the digital signals are com p ared w ith setting values,b inary con tro l signals are p roduced.T h is system can con tro l fou r ex tracti on conditi on s at the sam e ti m e.T he con stitu ti on and w o rk ing p rinci p le of it are in troduced in the paper.Key words:hydrom etallu rgy,single2ch i p com p u ter,m u lti param eters con tro l systemX ION G Guang2y u and H UO A i2qing(X i’an Petro leum In stitu te,X i’an,Shaanx i710065,Ch ina) JXA P I2000V.15N.4p.63～66D esign of Neura l Network D irect I nverse Con trollers Ba sed on Genetic A lgor ith m i n Con ti nous SpaceAbstract:A generalized design m ethod of neu ral con tro llers w as p ropo sed fo r the acqu isiti on oftrain ing data in the neu ral netw o rk direct inverse con tro l.T he genetic algo rithm in con tinou s space w asi m p roved in coding and genetic operato rs by u sing linear sequencing selecti on,arithm etic cro ssover andm u lti p lier m u tati on,w h ich overcom es its p rem atu re convergence and m ake it po sess h igh search p recisi onand efficiency.T he con tro l i m p u ts of non linear dynam ic system s w ere op ti m ized by the m odified geneticalgo rithm.A neu ro2con tro ller w as trained w ith the ob tained desirab le respon se trajecto ry.A synch ronou s m ach ine w as u sed as a test2bed to dem on strate the effectiveness of the p ropo sed design m ethod,and the si m u lati on resu lts w ere also given.Key words:neu ral netw o rk,genetic algo rithm,coding,genetic operato r,op ti m al con tro lSUN Q u,L I R en2hou and W A N G K u i2sheng(X i’an J iao tong U n iversity,X i’an,Shaanx i710049, Ch ina)JXA P I2000V.15N.4p.67～69,72Bur ied P ipel i ne Corrosion Punch i ng Fa ilure M odelAbstract:Co rro si on punch ing ho le is a m ain failu re w ay of bu ried p i peline.A cco rding to the statisticdata of the num ber of the co rro sive ho les in the bu ried p i peline from You shashan to Geer m u in Chaidam uB asin,it is know n that the relati on sh i p is linear betw een the logarithm of the num ber and service ti m e.T he exponen t relati on sh i p w as also ob tained betw een the num ber and the service ti m e.It is held that theco rro si on p unch ing ho le is cau sed from the au tocatalyzed electrochem ical co rro si on of the electric sh ieldunder the an tico rro si on layer of the p i p eline,and the oxygen concen trati on co rro si on of in su lating layer atdry2w et boundary.T he m echan is m s of the tw o k inds of co rro si on w ere analyzed.Key words:bu ried p i p eline,co rro si on,punctu re,m athem atical m odelFA N Y u2g uang,W A N G J in2g ang,CH EN Z hao2d a,et a l(X i’an Petro leum In stitu te,X i’an, Shaanx i710065,Ch ina)JXA P I2000V.15N.4p.70～72。
