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    管道新式勘驗耐蝕差誤端由整合和簡析

    2019-08-26   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港消息報道稱:老城站出站位置的在線色譜分析儀可以分析兩路氣體的組分和熱值,用來分別檢測花場氣田來氣和東方來氣的熱值,并由SCADA系統根據設定的期望熱值和檢測到的兩個熱值,自動計算出花場氣田來氣和東方來氣的混合比例。按照該流量比例混合的天然氣可以保證熱值等于期望熱值。選擇流量小的的花場來氣的流量作為基準,來計算東方來氣的流量。將FT-6001和電動閥PG6112構成流量比值控制回路FICQ-6001,FICQ-6001的流量給定信號由SCADA系統根據計算的混合比例和當前花場來氣的流量計算得出,即東方來氣的流量按照一定的比例隨花場氣田來氣的流量進行自動調節。
      
      控制方案的實現根據控制方案的設想,使用ROCKWELL公司的ControlLogix系統來編制控制程序、實現控制功能。根據控制系統原理圖,比值計算器、擴值計算器的編制是這個系統是否能夠成功的關鍵。
      
      1)比值計算器根據各種換算關系,氣體混合的比例可以按照如下的公式進行計算-計算得出的東方來氣的流量設定值(標方/小時);SP_FLOWRATE-花場來氣的流量設定值(標方/小時),當串級手動時可以通過PV5003、PV5004的PID調節面板中的設定值對該值進行設置;BTU-混合氣體熱值期望值(大卡/標方);BTU_HC-花場來氣的熱值(BTU/ft3),該值取自攝譜分析儀;BTU_DF-東方來氣的熱值(BTU/ft3),該值取自攝譜分析儀;這樣,可以根據操作員設定的混合氣體的熱值期望值,并根據從擴值計算器計算出來的花場來氣的流量給定值計算出東方來氣的流量給定值,并將該值給定到東方來氣的流量PID控制中。
      
      2)擴值計算器擴值計算器是用來將出站壓力的PID控制回路的輸出值擴充到一個合適的流量給定值的一個計算器,這是整個控制系統中無據可依的地方。既要考慮到將值可以擴充到一個理想的范圍,又要考慮由于擴值而帶來花場氣田來氣東方來氣去海口末站老城站東方來氣和花場來氣的混合流程的系統延遲或反應過于靈敏等問題。經過不斷的模擬試驗和現場實際測試,找到了一個比較理想的計算方法,實際應用表明擴充后的值都非常理想。
      
      經過不斷地模擬測試,后都比較好的完成了對以上問題的處理,PID參數的整定也達到了十分理想的狀態,不僅保證了系統穩定性,在響應速度上也有了比較好的效果。這個控制系統一共涉及到5個PID調節、比值器計算、擴值器計算、4個回路的無擾動切換、單個PID的手自動無擾動切換、回路的無擾動手動、自動切換和串級的無擾動手自動切換等功能。整個流量比值調節和串級調節可以分為兩個獨立的調節回路,各自可以獨自運行,也可以同時自動運行。
      
      中國鋼管信息港消息報道稱:缺陷數量具有各自獨立的特征,因為所報告的檢測一些活動是在選定的管段上進行的,并非管道全線。但在10年的檢測周期中,檢測與記錄的門限值已做了很大程度的修改,所記錄到的缺陷可能早就存在了,盡管都低于檢測或報道門限值。1996年和1997年兩次全線檢測已非常清楚地說明了這個問題。1996年報告的缺陷總數為7863個,而1999年為43918個。值得注意的是,腐蝕缺陷沿管道6點鐘位置繞管軸線對稱分布。管道上的這種腐蝕型式并非稀有,一般是由油水界面發生的腐蝕而致,而油水界面的位置將隨管道的縱向剖面發生變化。
      
      還表明,不考慮1990年的首次檢測,大缺陷的深度隨時間增長。然而,用連續分析與尺寸分析這些數據時,具有大深度缺陷的深度更與時間的變化一致。檢測期內連續檢測這些嚴重的缺陷情況表明,其明顯的特點之一是位置和形狀的總體穩定性。列出了嚴重缺陷的尺寸隨時間變化的擴展狀況,從中可清楚地看到不同分析與尺寸模型使用時所產生的不同影響。在歷次原始檢測中都使用同一模型進行分析時,缺陷尺寸(原則上為長度和深度)在10年的周期里不斷擴大。
      
      而使用連續模型時(這種情況使用的是1997年的檢測數據),缺陷尺寸沒有變化,特別是缺陷深度,盡管缺陷的長度自1990年至1996年持續增加。嚴重缺陷的尺寸檢測數據分析模型軸向長度嚴重缺陷為長、薄形,位于6點鐘位置。磁通讀數的分析結果將缺陷定性為具有初始深度、朝管壁表面逐漸變淺的缺陷。其后的檢測證實了這種缺陷已演變成坑蝕。其他值得注意的方面是,管接頭區域的這種腐蝕的數量非常少。隨著時間的推移,影響全管道承壓能力的缺陷有8個,分布在8km管段內的3個管接頭上,其中有6個集中在一個管接頭上。
      
      腐蝕機理鑒于這種高度集中性的腐蝕,對管接頭的材質物性進行了調查。管道施工中使用的管接頭來自四個不同的廠家,因此可以推斷,一種型號的鋼可能更易受到腐蝕。將這種腐蝕與不同的材質進行對照時會發現,在中度腐蝕與其中一家的鋼材之間,可能存在一種很強的關聯性。
      
      對管道的運行狀況也進行了調查,以確定是否有可能因為一種腐蝕機理的引入而破壞了管道的干氣環境,從而使管道的運行受到了干擾。結論是,過去曾進行過濕凝析液的順序輸送,但使用的緩蝕劑無效。而且,在70年代中期管道建設時,腐蝕嚴重的管段曾在那時發生過濕彎曲。因此可以推斷,該區域干線管道存在腐蝕加劇的傾向。
      
      管鋼接頭易受腐蝕的高敏感性和腐蝕機理的綜合作用對所報告的腐蝕似乎是一種合理的解釋。管道降壓1997年的檢測結果預示管道的完整性發生了嚴重問題,而LCGSP缺陷評估標準也不能解釋這一問題,為此引入有限元分析法(FEA)研究嚴重腐蝕和一般性腐蝕問題,以確定管道的剩余運行壓力。
      
      FEA研究考慮了管接頭含有嚴重缺陷并可能相互作用的五種組合情況,還對檢測工具測量容限對預測缺陷失效壓力產生的影響做了調查。分析結果確定了各種缺陷組合情況的預測失效壓力,表明雖然各缺陷之間的相互作用預計要發生,但對失效壓力的影響很小,即對單個嚴重腐蝕預計的失效壓力的降壓率不到2.
      
      中國鋼管信息港消息報道稱:由FEA研究預計的失效壓力表明,嚴重腐蝕的深度低于設計的大允許運行壓力(MAOP)的限度。根據這個結果,管道采取了低于設計壓力2MPa(20bar)的降壓運行措施,即壓力從14188MPa(14819bar)降到12180MPa(128bar)。
      
      1999年檢測工作的目的是保證管道不再繼續腐蝕(1997年之前的濕凝析液順序輸送加緩蝕劑工藝已經停止,因為腐蝕擴展機理只是一種假設,進一步的檢測尚需進行試驗)以及保證管道在降壓條件下能安全運行。為保證檢測數據的復現性,使用了與1997年相同的檢測工具。然而,檢測報告顯示,嚴重缺陷管壁的厚度又減少了3(從48壁厚上升到51壁厚)。
      
      針對這一問題與檢測承包商多次討論了對漏磁通檢測結果解釋的分析過程。事實上,在兩次檢測中間,使用的傳感器已經更新換代,所以認為檢測結果的解釋更準確。因此,對缺陷的深度是否已經加深的問題予以保留。
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