塔轮气线积液分布规律与腐蚀检测评价研究

摘要

碳氢化合物冷凝液和水经常出现在湿天然气混输管道内，这些物质的存在会引起低含液率多相流动。混输管道内凝析液和水的分布情况对研究流动过程中管道内腐蚀发生的情况有很高的参考价值，因此研究湿天然气管输过程中低含液率的气-液两相流动特性是很有意义的。 本文建立了一种适用于起伏地形下湿天然气管路内低含液率的两相流动计算模型，用于解决在湿天然气管输中遇到的实际问题，进一步修正湿天然气管输中的热力、水力计算模型，并结合实验进行了模型验证。根据模型计算的压降、持液率结果和实验值差距较小，验证了计算模型的准确性，对于低含液率湿气管道的设计及运营等提供了依据和参考。 采用本文建立的两相流动模型，结合塔轮气线运行数据，计算分析了实际起伏地形湿气管道在不同操作条件下的流场、持液率、流型等变化规律，为现场直接开挖检测位置的选取提供依据。分别对管道全线和局部管道进行了计算，对易腐蚀区域进行了分析预测，着重对影响管道持液率的管内流速和管道倾角进行了敏感性分析。得到本管线在操作条件下的临界倾角为1.6°。管道沿线大于此角的位置是积液发生最有可能的位置，也是该管线运行的危险位置，应重点加大检查和清理力度。 通过采用 RTK 对塔轮气线进行全线高程测绘，计算出管道的实际倾角，筛选出超过管道临界倾角的管段，选择了6 3处管段进行开挖检测验证。采用RT K+漏磁检测+超声波C扫描+超声测厚的组合技术对管道进行了腐蚀检测。将实际检测结果与模型计算数据及预测结果进行了对比，对比结果吻合度较高。同时建议在今后的生产过程中宜结合模型计算结果，重点监测超过临界倾角的低洼处至上坡前段的管线腐蚀情况。 按照《含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法 第1部分 体积型缺陷》SY/T6477-2014中的方法，结合现场实测数据对管道进行了剩余强度评价，该管线抽检部位共有20处缺陷不能通过剩余强度评价，在当前工况下不能安全使用，需降压至1.83MPa以下运行，同时应尽快对腐蚀严重管段进行补强或更换。 本文建议应加密对该管线及类似工况管线定期的清管作业，减少管道积液，弱化腐蚀环境，有效保持管线的输气能力。当工况发生较大变化时应重新进行临界倾角计算，并定期的有针对性地进行管道腐蚀监测，进行预知性维修，防范于未然。

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