一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法。其步骤是：收集高温高湿地区油气站场静设备运行的基本参数和材料结构数据；将收集到的计算参数代入实验拟合的公式中，计算得到静设备在运行条件下基本腐蚀速率。本方法考虑了高温高湿气候下温度、湿度和腐蚀时间等变化对设备锈层生长历程的影响，腐蚀损伤和失效概率计算结果更能体现高温高湿地区静设备腐蚀情况较常规站场更为严重的特点，提高了油气站场静设备风险评估的准确性，为油气站场的安全平稳运行提供了管治依据。依据。依据。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法


[0001]本专利技术属于油气站场静设备风险评价
，涉及一种在高温高湿地区油气站场静设备RBI技术外部损伤因子中基本腐蚀速率的符合性改进方法。

技术介绍

[0002]目前社会经济飞速发展推动了管网建设的规模不断扩大，速度不断加快，预计到2025年，管网规模将达到24万千米。而油气站场作为油气运输和管网建设的重要枢纽，其功能是将干线管道中的油气计量、调压、净化后供给管网及工业用户。站场中，罐、塔、炉和换热设备等不带驱动机的静设备数量通常占站场设备总量的60％以上，在我国华南、华东地区，由于空气湿度大、年平均温度高，促进了站场设备外表面电化学腐蚀，使得该地区静设备的外腐蚀风险与失效概率都较常规地区静设备更大，采用常规地区静设备的风险管控措施将可能导致风险低估，从而错失事故前管控的契机，酿成重大事故。
[0003]目前国内外主要采用基于风险的检测技术(Risk Based Integrity，简称RBI)进行油气站场内静设备的风险评估。而常规RBI获得腐蚀速率的方法，基于腐蚀数据表，在某腐蚀时间内，将大气湿度和环境温度对腐蚀速率的影响默认为线性关系，通过插值法和时间加权平均获得基本腐蚀速率，进而计算外部损伤因子。但是在高温高湿地区，腐蚀时间、大气湿度、温度与腐蚀速率的关系并非线性关系，采用常规腐蚀速率的计算方案，将导致设备评估结果和实际情况不符合。为保障高温高湿地区静设备安全，必须有效识别其腐蚀情况和风险等级，改进传统的风险评价方案，提高定量风险评价的准确性。我国学者针对具体工程情况对RBI进行了改进。马欣通过遗传算法将RBI技术中脆性损伤因子的温度拓展至
‑
209℃，使其满足低温下LNG设备的风险评估。陈学东提出了以剩余寿命为基准来计算评价失效概率的概念与方法。但目前改进，均未涉及高温高湿气候下温度、湿度等变化对设备锈层生长历程的影响，传统RBI获得外部损伤因子方法，将导致该类地区静设备失效可能性评估结果低于实际情况。
[0004]因此，本专利技术提出了一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法。本方法通过腐蚀失重试验数据，构造腐蚀失重与腐蚀时间、温度和相对湿度的耦合关系，建立了高温高湿条件下静设备大气腐蚀速率预测模型，进而提出针对该类地区油气站场静设备外部损伤因子计算的改进方法。本方法在评价结果上更能体现高温高湿地区静设备腐蚀情况较常规站场更为严重的特点，腐蚀损伤和失效概率更贴近现场实际情况，有利于提高站场静设备风险评估的准确性和站场安全管理水平。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法。本专利技术针对高温高湿地区油气站场使用RBI技术进行定量风险评估时，因传统方法未考虑潮湿气候下大气腐蚀及温度、湿度、污染物等变化对锈层生长历程的影响，致使对油气站场静
设备潜在风险定量评估结果不准确的问题，对传统方法的外部损伤因子中基本腐蚀速率进行改进研究，解决了在传统方法中高温高湿地区外部损伤因子与实际腐蚀时间、温度和相对湿度不适应问题，获得满足实际情况的风险评价方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]上述的一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法，该方法包括以下步骤：
[0008]步骤1，根据油气站场设计资料、设备运行数据以及现场实际管理情况，收集站场静设备年平均工作温度，年平均湿度，钢材的密度和许用应力，设备工作时间。步骤2，代入基于腐蚀实验结果数据分析拟合获得的耦合关系式，即腐蚀失重与设备年平均工作温度、相对湿度和腐蚀时间的耦合关系式。
[0009][0010]式中：t——静设备工作时间内的平均工作温度，℃；T——静设备工作时间，h；R
h
——设备工作时间内的相对湿度，％；f(T,t,R
h
)——腐蚀失重与设备工作时间、温度和相对湿度的耦合关系式，μg/cm2。
[0011]步骤3，将设备腐蚀失重按照公式(2)转换为基本腐蚀速率。
[0012][0013]式中：
△
M——碳钢单位面积腐蚀失重，μg/cm2；T——静设备工作时间，h；ρ——金属的密度，g/cm3；B——腐蚀速率，mm/a。
[0014]本专利技术采用以上技术方案，可以达到以下有益效果：
[0015](1)本专利技术提供的一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法，基于高温高湿地区碳钢腐蚀试验数据，建立了耦合腐蚀时间、温度及相对湿度的腐蚀失重计算模型，不但能一定程度避免我国在损伤或劣化程度等基础数据库过于依赖国外的情况，而且能有效改善传统RBI计算结果粗略且相对保守，导致风险评估结果与实际情况不符的情况。
[0016](2)本专利技术提供的一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法，结合了我国具体的气候和设备工作环境，模型结果更契合高温高湿气候下大气腐蚀较常规油气站场更加严重的特点，有利于为该类地区站场静设备实施针对性风险管控提供理论依据和技术支持，具有重要的社会效益和经济效益。
附图说明
[0017]图1是本专利技术中外部损伤因子基本腐蚀速率的改进流程图。
[0018]图2是本专利技术实验过程中腐蚀失重与温度的变化关系拟合图。
[0019]图3是本专利技术实验过程中腐蚀失重与相对湿度的变化关系拟合图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例中的附图，对本专利技术作进一步说明，以使本专利技术的优点、特征和应用步骤易于被本领域的技术人员理解和接受，从而对本专利技术的保护范围做出更为明确的界定。
[0021]一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法，主要包括3个步骤，具体步骤如下：
[0022]上述的一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法，该方法包括以下步骤：
[0023]步骤1，根据油气站场设计资料、设备运行数据以及现场实际管理情况，收集站场静设备年平均工作温度，年平均湿度，钢材的密度，设备工作时间。
[0024]步骤2，代入基于腐蚀实验结果数据分析拟合获得的耦合关系式，即腐蚀失重与设备年平均工作温度、相对湿度和腐蚀时间的耦合关系式。
[0025][0026]式中：t——静设备工作时间内的平均工作温度，℃；T——静设备工作时间，h；R
h
——设备工作时间内的相对湿度，％；f(T,t,R
h
)——腐蚀失重与设备工作时间、温度和相对湿度的耦合关系式，μg/cm2。
[0027]步骤3，将设备腐蚀失重按照公式(2)转换为基本腐蚀速率。
[0028][0029]式中：
△
M——碳钢单位面积腐蚀失重，μg/cm2；T——静设备工作时间，h；ρ——金属的密度，g/cm3；B——腐蚀速率，mm/a。
[0030]下面结合具体实例对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明提出了一种高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一，根据油气站场设计资料、设备运行数据以及现场实际管理情况，收集站场静设备年平均工作温度，年平均湿度，钢材的密度和许用应力，设备工作时间等计算参数。步骤二，将计算参数代入耦合关系式，计算得到高温高湿地区油气站场静设备的腐蚀失重值。步骤三，将获得的计算结果代入腐蚀失重与基本腐蚀速率的转换关系式，获得静设备基本腐蚀速率。2.如权利要求1所述的高温高湿地区油气站场RBI技术基本腐蚀速率的计算方法，其步骤二特征在于，将计算参数代入腐蚀失重与设备平均工作温度、相对湿度和腐蚀时间的耦合关系式，可得到高温高湿地区油气站场静设备实际的腐蚀失重结果，具体计算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴瑕，沈定金，仇亚洲，贾文龙，孙浩，兰岚，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：