腐蚀缺陷

摘要： 腐蚀是管道常见的缺陷形式之一,会极大降低管道的压溃压力,同时深海环境下高静水外压易引发管道压溃失效,威胁管道的安全运行,因此准确预测管道压溃压力显得尤为重要。采用数值模拟方法研究了含腐蚀缺陷的高强钢厚壁管道压溃失效模式,分析了管材、管道径厚比、腐蚀深度、长度和宽度等参数对高强钢厚壁管道压溃压力的影响规律。分析结果表明:管道径厚比愈大,对厚壁管道的承压能力提升愈显著;腐蚀缺陷的存在对管道压溃压力具有减小作用;随着管道材料等级的提升,压溃压力有明显提高。提出了相应的压溃压力预测公式,为厚壁管道完整性评价提供了参考依据。

摘要： 采用非线性有限元法对含长矩形腐蚀缺陷管道的失效压力进行计算分析。对比了不同分析位置的选择对管道计算失效压力的影响,结果表明,选取缺陷中间位置作为管道失效压力计算分析点的方案更优,分析结果得到管道实物爆破失效实验数据的验证。计算了以工程抗拉强度确定的长矩形缺陷管道的失效压力,得到计算失效压力与实测失效压力之间的拟合关系式,用以在缺少真实抗拉强度情况下修正管道的计算失效压力,结果表明修正后的误差显著减小。

摘要： 由于油气管道在长距离输送原油、天然气、液化气等复杂性产品时,极易出现管道内外壁缺陷导致其失效的现象。因此,以X70管线钢内外壁椭圆形腐蚀缺陷为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,首先考察了其应力分布云图,其次通过改变缺陷长轴、缺陷短轴和径厚比,考查其对最大等效应力的影响。结果表明:整个应力云图可以划分为两个区域,缺陷附近区域和远离缺陷区域,远离缺陷区域为薄膜应力,缺陷附近区域为边缘应力;无论缺陷出现在管道内壁还是外壁,随着缺陷长轴的增加,最大等效应力也随之增加,并出现临界点;随着缺陷短轴的增加,最大等效应力基本维持不变;随着径厚比的增加,最大等效应力呈增加的趋势。

摘要： 长输管道腐蚀缺陷通常分布在管道内外两侧,使得缺陷识别难度增大,识别误差增加,为此提出基于漏磁检测的长输管道腐蚀缺陷识别方法。对于长输管道外壁的腐蚀缺陷,利用包含横、纵两个方向的探头传感器对漏磁信号进行检测,实现对外壁腐蚀缺陷的识别。对于位于管道内壁的腐蚀缺陷,构建了在管道内部进行动态磁感应数据采集装置,实现对内壁腐蚀缺陷的识别。测试结果表明,设计方法对腐蚀缺陷的最大识别误差不超过0.03 mm,识别精度较高。

摘要： 高压电缆铝护套腐蚀是电缆附件接地系统故障的主要原因之一。针对现有无损检测技术难以准确检测被多层材料包裹的铝护套腐蚀缺陷问题,提出一种基于周向超声导波的高压电缆铝护套腐蚀缺陷检测方法。首先,分析周向导波在高压电缆铝护套腐蚀缺陷检测中的传播机理;然后,通过Abaqus有限元软件建立周向超声导波传播模型,确定高压电缆铝护套腐蚀缺陷周向超声导波检测方式和关键参数,仿真结果表明周向超声导波相较于轴向超声导波具有更好的检测灵敏度和定位精度激励信号,且激励信号为1 MHz的周向超声导波相较于500 kHz和1.5 MHz的周向超声导波对铝护套腐蚀缺陷有更好的检测效果,为现场检测提供重要依据。

摘要： 以X80管线钢为研究对象,通过ABAQUS有限元分析软件建立了横向滑坡作用下的含腐蚀缺陷输气管道模型,研究了滑坡位移,管道内压,腐蚀缺陷的轴向位置、环向位置和缺陷深度等5个工程要素对X80管道应力的影响,并对管道进行了安全评价。结果表明:随着滑坡位移、管道内压和缺陷深度的增加,管道最大等效应力增大;缺陷轴向位置距离管道中心越远,最大等效应力越小,滑坡位移对管道等效应力的影响越大;当腐蚀缺陷处于不同的环向位置时,管道的最大等效应力也不同;当缺陷深度超过一定范围后,随管道内压的增大,缺陷深度对管道最大等效应力的影响超过内压的影响。仅采用基于应力的失效准则对滑坡区域内含缺陷管道进行失效压力评价不能完全确定管道是否安全,建议对管道缺陷处除采用基于应力的失效准则外,还应采用基于应变的失效准则进行二次评价。

摘要： 为掌握某已平稳运行12 a的20 000 m^(3)立式成品油储罐的底板缺陷情况,对其加载压力并在底部壁板上安装12个传感器,采集并分析该储罐底板的声发射数据,确定罐底板的腐蚀点坐标,并根据检测结果评价该储罐底板的腐蚀状态等级。经过清罐和喷砂作业后,开罐检查罐底板腐蚀缺陷的尺寸、相对坐标和形貌特征,并进一步基于储罐的建设情况和运行情况分析腐蚀缺陷产生的具体原因。调查结果表明,罐底板同时存在施工损伤缺陷和点蚀缺陷,但所有已知的缺陷深度都在可接受的范围内;开罐检查找到的罐底板腐蚀缺陷全被声发射检测所标记,证明了声发射检测技术在成品油储罐检测方面的适用性和准确性。

摘要： 为能够实现埋地管道的非开挖状态的检测,给弱磁检测提供理论依据,利用ANSYS有限元软件研究了腐蚀管道在内压及地磁场作用下空间磁信号的分布规律,分析了不同提离高度对于管道缺陷磁信号的影响,以及不同缺陷深度下的磁信号分布。同时,利用自制的管道弱磁检测仪器对管道进行现场检测,将检测到的磁信号与模拟结果进行对比分析,验证了两者的一致性。利用仿真分析得到的关于腐蚀位置判断的磁信号特征对检测到的磁信号数据进行分析,并对缺陷位置进行开挖验证,结果表明:利用这一波形特征可以实现对腐蚀缺陷的识别,能够实现对埋地铁磁管道的非接触式检测。

摘要： 保温层下腐蚀在海洋石油管道中较为常见,目前常规的检测手段大多需要破坏保温层。脉冲涡流技术是一种新型的无损检测技术,不需要将探头与测试表面进行直接接触,无需剥离管道的保温层,满足管道腐蚀缺陷的在线检测需求。介绍了常规的保温层下腐蚀检测手段及脉冲涡流技术对保温层下管道腐蚀缺陷的检测原理,并对带有保温层下腐蚀缺陷的管道进行试验测试,结果表明检测灵敏度随着提离高度的增加而减小。该技术能够灵敏地识别60mm以内厚度保温层下的管道腐蚀缺陷,其中对于接箍和腐蚀缺陷有非常明显的识别能力。

摘要： 管道的局部腐蚀缺陷和岩土工程问题区地面沉降对煤矿采空区埋地钢管管道的完整性和安全性构成巨大威胁。现有的研究主要集中在新管道的设计与施工或已建成管道的安全评价。然而,存在异常的管段(如腐蚀缺陷)对管道完整性的影响尚未得到明确和充分的考虑。本研究的新颖之处在于建立了考虑煤矿采空区地表沉降和埋地管道局部腐蚀缺陷耦合效应的管土非线性耦合力学模型。数值计算结果表明,所建立的模型能够有效地评价地表沉降作用下腐蚀管道的完整性和安全性。

摘要： 脉冲调制涡流检测技术是一种新型的脉冲涡流检测技术,相较传统脉冲涡流检测技术,其在非铁磁性构件缺陷检测和评估中具有优势.工业中服役非铁磁性构件中的腐蚀缺陷形状较为复杂,为了提升缺陷定量评估的精度,需要对腐蚀缺陷进行精准的缺陷边界识别及定量评估.研究基于脉冲调制涡流检测技术,对非铁磁性构件中存在的复杂形状腐蚀缺陷可视化定量评估方法进行了探究.针对脉冲调制涡流检测获取的原始腐蚀缺陷成像图,采用优化Canny算法对其进行了图像处理以识别腐蚀缺陷边界,提升了缺陷边界识别和定量评估精度.研究结果表明,基于优化Canny算法的脉冲调制涡流技术可实现复杂形状腐蚀缺陷的高精度成像及缺陷参数的量化评估.

摘要： 长输管道在遭受地质灾害则会造成疏松土壤的沉降、湿陷等,会导致管道大跨度的悬空,引起管道出现大变形,严重时甚至会导致管道的断裂失效.客观上当管道含有腐蚀等缺陷时,其失效则是在悬空和腐蚀联合作用下导致的结果.针对引起带有腐蚀缺陷的长输压力悬空管道因素的不确定性且基于管道工程中的小样本数据难以得到准确的概率分布且采集数据需大量费用,考虑影响因素相互独立的前提下,在研究其可靠性时提出利用非概率集合理论凸方法为理论基础的区间模型.并考虑结构抗力随时间衰变的客观特性,而基于随机过程的时变可靠性分析需要大量的数据,提出了更符合实际情况的随时间抗力的时间累计效应产生的衰变和腐蚀随时间增长向相结合的模型,并结合实际带腐蚀缺陷的悬空管道的极限悬空长度式子,建立了考虑腐蚀缺陷悬空管道的时变极限状态方程,并进行非概率时变可靠性的分析.结果表明:区间模型去考虑贫信息的腐蚀悬空管道,且针对实际腐蚀管道多因素影响下的抗力时变特性,建立了非概率时变可靠性模型,可以作为基于随机过程理论的腐蚀悬空管道的时变可靠性分析理论的有效补充,为埋地油气管道的维护提供理论依据,对埋地油气管道的安全运行具有重要的意义.

摘要： 腐蚀缺陷是油气管道常见的一种缺陷,对油气管道的安全构成重大威胁.基于可靠性理论对管道上内检测到的腐蚀缺陷进行实时管理是目前国内外学者的普遍做法,而确定腐蚀缺陷的分布规律是可靠性计算的关键步骤.本文以国内某管道公司30条管线的内检测数据为基础,通过参数估计以及K-S检验和P-P散点图,探讨腐蚀缺陷深度、长度、宽度随机变量的分布规律,并研究常用的正态分布、对数正态分布、Gumbel分布、Weibull分布以及指数分布对其适用性.结果表明:对数正态分布可以较好地描述管道腐蚀缺陷尺寸的分布规律,建议在进行腐蚀管道可靠性分析时,腐蚀缺陷深度、长度、宽度采用对数正态分布进行参数估计和计算.

摘要： 管道金属腐蚀缺陷评价方法多种多样,其适用性各有差异性.为准确评价出青海油田净化气管道金属腐蚀缺陷的实际状况,对现有4种常用的金属腐蚀缺陷评价方法进行分别介绍,对4种评价方法中的计算公式从其流动应力、腐蚀投影面积方式和鼓胀因子3个方面进行综合对比分析.结合青海油田净化气管道管材、管径、内检测结果数据现状,对4种评价方法进行综合对比分析其适用性.通过适用性分析,得出Rstreng0.85dL方法更适合用于青海油田净化气管道的腐蚀缺陷评价.

摘要： 本文基于大型排水箱涵结构腐蚀缺陷的特征分析,设计并制作了1∶1大型卖体带腐蚀缺陷的箱涵顶板模型,利用阵列式超声波法和探地雷达法开展检测试验研究,通过自主研发算法和软件,可实现对进口阵列式超声波仪器数据进行数据格式解编、重构和系列处理;将自主研发软件处理结果与进口配套商业软件处理结果对比,对比结果显示自主研发处理软件的成像性能比商用进口软件更为优越,可显著提升成像分辨率,对目标结构识别更精细;对比结果同时验证了阵列式超声波法和探地雷达法对箱涵结构细小腐蚀缺陷精细检测的有效性.最后将研究成果应用于上海某大型合流污水箱涵结构腐蚀缺陷的检测中,应用效果良好,检测结果可作为箱涵结构安全健康评估的重要依据.

摘要： 腐蚀缺陷安全评价是保障油气管道安全服役的重要技术手段.由于评价参数的不确定性,限制了常规评价方法的有效应用.同时,腐蚀是一种时变损伤,如果引起腐蚀的环境持续存在,腐蚀缺陷将不断扩展,管道失效压力也会随之降低,导致安全风险不断增加.基于此,本文将处理随机变量的概率方法与处理模糊变量的模糊理论相结合,提出了一种考虑腐蚀缺陷扩展的油气管道动态安全评价方法.运用该方法对实际工程案例进行了分析,计算了不同时刻下的管道失效模糊概率.研究结果可为油气管道安全控制策略的制定提供科学的参考依据.

摘要： 内检测是检测管道腐蚀状况的常用方法.通过内检测,管道运营商可以获得管道本体腐蚀缺陷的具体长度、宽度和深度信息等信息.基于结构可靠性的定量分析方法对内检测到的腐蚀缺陷进行实时管理是国内外普遍采用的管理方式.本文基于欧洲腐蚀管道剩余强度计算FITNET FFS模型,建立极限状态方程,对某腐蚀管道进行剩余寿命评价.通过匹配两次内检测数据计算腐蚀缺陷的增长率,得到与时间相关的腐蚀管道概率损伤模型,并采用蒙特卡罗模拟进行计算,得出腐蚀管道的失效概率.参数敏感性分析表明,腐蚀深度变化速率和运行压力的波动对管道失效概率的影响较大.因此,管道运营商可以通过控制腐蚀速率和控制管道操作压力的范围来增加管道的安全性.

摘要： 随着海洋油气田在我国的开发,海底输送石油天然气管道的腐蚀风险问题越来越突出,海底腐蚀管道一旦发生失效事故,不但影响整个油气管道运输的生产运营还会给国家社会造成很大的经济损失.开展海洋油气管道腐蚀失效分析,对保障管道的安全运行具有十分重大的意义.而国际上通用的管道腐蚀失效分析方法众多,各有优劣,如何正确选择适当的分析方法是管道完整性评价的一个难点.本文将在查阅国内外文献的基础上,总结评估海底腐蚀管道剩余强度的几种方法,并以ASME B31G、DNV-RP-F101PART A、DNV-RP-F101PART B和有限元方法等4种方法进行理论对比和实例对比.通过分析得出各种方法的精确度和适应性,结论有:①DNV RP F101PARTB和ASME B31G的结果相对保守,并且二者结果一致性较高,适用于需要结果较为保守的评价;②工作压力较高的时候,DNV RP F101PARTB结果略保守于ASME B31G,适用于需要结果较为精确的评价;③而DNV RP F101PARTA的结果最接近于有限元方法(FEA)的结果,比FEA略保守,同时随着工作压力的增大越来越保守.④鉴于规范方法对于各类复合型缺陷的局限性,复杂和需要更加精确结果的情况应当获取检测数据并进行合理的有限元建模模拟.

摘要： 缺陷的量化评估对于保证管道准确、有效的维护和更换是至关重要的.目前大多数研究主要考虑的是简单型规则管道缺陷,对缺陷表征也主要是基于整体缺陷反射信号,并不能实现缺陷的三维定量表征.通过有限元仿真,利用叠加技术对高斯厚度分布的管道复杂缺陷进行建模,并对缺陷的评估问题进行研究.在有限元仿真结果的基础上提出了一种基于缺陷边界反射的新的量化评估策略,该策略包括从缺陷反射信号中提取主反射信号,以及分析边界反射和缺陷特征之间的关系.该策略可降低有关缺陷反射问题的复杂性,从而大大提高不同管道缺陷定量表征的可靠性和准确性.并对管道腐蚀进行了试验验证,以支持有限元模拟结果.

摘要： 缺陷的量化评估对于保证管道准确、有效的维护和更换是至关重要的.目前大多数研究主要考虑的是简单型规则管道缺陷,对缺陷表征也主要是基于整体缺陷反射信号,并不能实现缺陷的三维定量表征.通过有限元仿真,利用叠加技术对高斯厚度分布的管道复杂缺陷进行建模,并对缺陷的评估问题进行研究.在有限元仿真结果的基础上提出了一种基于缺陷边界反射的新的量化评估策略,该策略包括从缺陷反射信号中提取主反射信号,以及分析边界反射和缺陷特征之间的关系.该策略可降低有关缺陷反射问题的复杂性,从而大大提高不同管道缺陷定量表征的可靠性和准确性.并对管道腐蚀进行了试验验证,以支持有限元模拟结果.

摘要： 本发明公开一种FRP加固缺陷管道的电化学腐蚀装置与测试方法，适用于不同种类的纤维复合材料，以及不同加固工艺和缺陷类型的FRP加固缺陷管道的电化学腐蚀测试，包括FRP加固缺陷管道模块、加压水泵、循环池模块、直流电源、水压采集模块和应变采集模块。缺陷管道采用钢管，通过在钢管内外构建电解池，可实现钢管的快速电化学腐蚀。钢管在发生腐蚀和内部压力变化的过程中，钢管表面会发生应变变换；通过在钢管表面缠绕光纤，并采用光纤解调仪对应变进行采集，构建应变与监测位置的关系，可实现对钢管表面的应变场变化监测。本试验装置与测试方法具有安装简易、工况多样的优势，弥补了现有FRP加固缺陷管道测试装置及测试方法的不足。

摘要： 本发明公开了一种对腐蚀和氧化的表面缺陷处理和清洗的方法，涉及钢铁生产技术领域，将缺陷试样放在HCl溶液中浸泡后取出，用清水冲洗后再放入NaOH溶液中浸泡，用清水冲洗后再利用超声波清洗机对试样进行深度清洗。操作简单方便，耗费时间少，实验效率高，是对腐蚀和氧化缺陷试样处理和清洗的有效方法。

摘要： 本发明提出了一种阳性腐蚀箔微穿孔缺陷超声导波检测方法，包括建立幅值衰减补偿数据库；在无穿孔缺陷的阳极铝箔的相同位置设置不同直径穿孔缺陷，计算出不同直径穿孔缺陷对应的超声导波衰减后峰值；根据幅值衰减补偿数据库对得到的的超声导波衰减后峰值进行补偿，计算波谱峰值比并建立不同直径穿孔缺陷与波谱峰值比的回归关系；获取待检测的阳极铝箔的超声导波衰减后峰值并进行补偿，得到检测衰减值并计算得到检测波谱峰值比；根据检测波谱峰值比与回归关系，得到最终的缺陷检测结果。本发明还提供一种阳性腐蚀箔微穿孔缺陷超声导波检测系统，可以快速准确地实现对阳性腐蚀箔上的不同大小的穿孔缺陷进行检测，为后续的工程应用提供了基础。

摘要： 本发明公开了一种杂散电流腐蚀下的埋地管道涂层缺陷定位装置及方法，涂层缺陷定位装置包括：埋地管道、绝缘法兰、参比电极、辅助电极、阻抗分析仪、工业计算机、碳钢试片、可控直流电源、石墨电极、水泵、腐蚀参数显示终端、土壤电阻率检测仪、绝缘支撑架、腐蚀箱、电感元件；预测方法包括以下步骤：在各种杂散电流腐蚀条件下完成交流阻抗谱测试；获取腐蚀参数数据建立预测数据集；构建基于粒子群优化的极限学习机的预测模型；将测试数据集输入到预测模型中完成涂层缺陷定位。该方法简单易操作，可以对埋地管道涂层缺陷快速定位，提高检测效率，在埋地管道完整性检测方面具有重要的应用价值。

摘要： 本发明涉及400系钢种生产技术领域，尤其涉及400系钢种一类腐蚀缺陷改善方法。1)除油区物料选用：采用液体脱脂剂；2)工艺参数调整：A、将除油区油水分离器参数调整为6000S一次，排油时间延长至10min以上；B、溢流频率为每天3次以上，每次30min以上；C、碱液温度控制在75～85°C，清洗水温控制在70～80°C；D、清洗段加水量控制在4500～5500m3/h；E、循环桶碱液浓度控制在1.5～2.5g/L；3)生产设备改进；4)生产前设备清理流程。本发明能有效改善400系钢种一类腐蚀缺陷，使腐蚀降级率为0％。

摘要： 一种空冷器翅片管内壁腐蚀缺陷的多通道近场涡流检测方法，包括：确定被检测空冷器翅片管的类型和规格，准备对应的检测设备；制作检测用带有人工缺陷的标定样管；确定多通道涡流检测仪的检测参数；确定多通道涡流探头的通道在探头圆周方向上的位置；调节检测设备的检测灵敏度；检测空冷器翅片管，获取空冷器翅片管的涡流响应信号；对检测信号进行缺陷分析、记录；对空冷器翅片管腐蚀状况判定及处理。本发明能够快速、有效地了解空冷器翅片管管束的腐蚀状况，具有较高的检测灵敏度，做到空冷系统预知维修，避免不必要的非计划停工。

摘要： 本发明公开了一种海底管道外部腐蚀缺陷维修方法，采用以下步骤：1)对腐蚀缺陷处进行打磨清理；2)采用修补剂填实步骤1)清理出的腐蚀凹坑，并压紧抹平、排除海水；3)采用正反面均刮涂有粘结剂的无碱玻纤带搭接缠绕管壁腐蚀缺陷处；4)采用加强缠绕带搭接缠绕管壁腐蚀缺陷处，使该处的屈服强度恢复至腐蚀前；5)待加强缠绕带达到固化硬度时，在修复区域安装灌浆模具，之后灌注高强度水泥将海水排除，直至返浆口返浆之后完成灌浆作业，待高强度水泥凝固后形成混凝土配重保温防护层，维修结束。本发明能够有效控制腐蚀发展；不改变管道性质，能够保持管线的完整性，便于漏磁检测；施工便捷；对施工资源要求低；施工费用低。

摘要： 本发明公开了一种油气管道外表面腐蚀缺陷补强修复方法，属于油气管道修复技术领域。该方法包括以下步骤：(1)对管道外表面腐蚀缺陷进行预处理，清除锈蚀层、疲劳层、氧化层，并清洗干燥；(2)清除焊材表面的油污和杂质，并清洗干燥；(3)使用焊材从管道外表面腐蚀缺陷底部开始逐层进行焊接，焊接所得修补层之间的温度小于100°C；(4)焊接所得修补层高于管道表面后，打磨清理修补层；(5)采用DPT‑5着色渗透探伤剂对修补层进行探伤检测，检测合格后完成管道外表面腐蚀缺陷修复。本发明修复方法焊接温度小于100°C，安全，且修复后的管道能够通过漏磁检测。

摘要： 本发明公开了一种压力容器局部应力腐蚀缺陷的快速修复方法，包括判断是否为应力腐蚀缺陷、确定原始可见裂纹的位置和范围、确定实际应力腐蚀缺陷的范围、焊接修复、检验验收。本发明可快速判断腐蚀类型是否为应力腐蚀并完成修复，判断腐蚀类型可无需依靠仪器，结合压力容器本身情况和经验即可，应力腐蚀缺陷的范围可得到有效确定，局部应力腐蚀缺陷可得到合理、有效地修复，对存在局部应力腐蚀缺陷的压力容器可实现就地维修，维修时间大幅缩短，大幅减少了设备停运时间和由此带来的生产运行损失，及时有效的消除安全隐患，快速修复方法切实可行，修复后的压力容器正常投入生产运行。

摘要： 本实用新型公开了一种圆形铜合金硬币表面腐蚀缺陷的测量及腐蚀程度评级的计量工具，属于腐蚀程度评级领域。该计量工具为直径30mm的透明圆盘，圆盘上有圆环线和直线，将圆盘面积划分一个个面积为1mm2的格子。圆盘使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制备，要求圆盘具有良好的透光率，刚性大和材质收缩率小于0.5％的特点，并且能保证测量尺寸稳定性。可以利用这种圆盘对分布于整个圆形硬币表面上的点状腐蚀进行评级，同时也可以近似得到试样表面腐蚀面积，制备简单方便。