提供了用于评估管道网络中腐蚀以及剪应力的流体动力学方面的方法和系统。管道网络的剪应力热点可以使用无量纲传递函数来识别，该无量纲传递函数已经被开发以用于根据管道网络的常用部件的几何参数、流量的流体特性以及管道网络的运行状况来识别这些局部最大值的大小以及位置。在识别到潜在的剪应力局部最大值时，管道网络操作员可监测这些位置的腐蚀或者其他损伤来防止管的完整性的损失。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于确定腐蚀监测器沿管道网络的安置的方法和系统，该腐蚀 监测器用于检测和监测材料由于腐蚀而造成的损耗。
技术介绍
油气管道网络随时间可易受腐蚀。例如，酸性和充满矿物质的原油对于金属是高 腐蚀性的。在极端的情况下，管段可腐蚀到泄漏点。因为这样的泄漏可妨碍管道网络的有 效运行，通常监测管线中的腐蚀。腐蚀传感器和/或监测器在由于来自材料和与材料接触的环境之间的相互作用 的腐蚀和/或侵蚀引起的材料(例如管线壁的内表面等)的损耗的检测和监测中使用。一 些类型的腐蚀监测器使用电阻法检测管壁中材料厚度由于腐蚀而造成的损耗。其他类型的 监测方法可涉及管壁厚度的X射线或超声评定。典型地，该监测在沿管道网络的多个、分离 位置进行，因为大型的这样的网络阻碍了腐蚀的全局监测。然而，不存在用于选择沿管道网络的个体监测地点的标准。对于手持型监测器，腐 蚀在由该装置的操作员选择的位置监测。一般，这些位置由操作员直觉确定。某些类型的 电阻腐蚀监测器永久地安装到管道上的个体位置。关于手持装置，不存在确定这样的监测 器的最佳安置的指导。
技术实现思路
在某些实施例中，本文提供的是用于预测湍流状况下的流体在管道网络中的局部 流体动力学参数的方法和系统。使用管道中的流体行为与剪应力热点的相关性来预测流体 动力学参数可帮助精炼厂(refinery)或其他管线操作员识别局部最大剪应力点。例如，公 开的实施例的实施例可应用于包括原油和它的分馏的管道网络的精炼厂。在一个实施例中，公开的实施例提供方法，其包括接收关于流体的管道网络的信 息，其中该信息包括管道网络的几何参数、运行状况参数和流体性质；使用无量纲传递函数 使管道网络的流体动力学与剪应力相关；以及基于该相关性确定一个或多个局部剪应力最 大值的位置。在另一个实施例中，公开的实施例提供方法，其包括接收关于流体的管道网络的 信息，其中该信息包括管道网络中的至少两个管道部件的几何参数、运行状况参数和流体 性质；以及基于该信息确定该至少两个管道部件中的每个的局部剪应力最大值的位置。在另一个实施例中，公开的实施例提供方法，其包括接收至少两个管道部件的每 个的局部剪应力最大值的位置，其中该位置通过使用一个或多个无量纲传递函数模拟该至 少两个管道部件的局部流体动力学来确定；以及安置腐蚀监测器在该至少两个管道部件的 局部剪应力最大值的位置。在另一个实施例中，公开的实施例提供计算机可读介质，其包括代码以用于接 收关于流体的管道网络的信息，其中该信息包括管道网络中的至少两个管道部件的几何参数、运行状况参数和流体性质；以及基于该信息确定该至少两个管道部件中的每个的局部 剪应力最大值的位置。在另一个实施例中，公开的实施例提供腐蚀监测系统，其包括处理器，其中该处理 器配置成接收关于流体的管道网络的信息，其中该信息包括管道网络中的至少两个管道部 件的几何参数、运行状况参数和流体性质，并且其中该处理器配置成基于该信息确定该至 少两个管道部件中的每个的局部剪应力最大值的位置。附图说明该专利的文件包括至少一个采用彩色实现的附图。当请求并且支付必需费用时该 专利的具有彩色附图的副本将由专利和商标局提供。当下列详细说明参照附图(其中相似的符号在整个附图中代表相似的部分)阅读 时，本专利技术的这些和其他的特征、方面和优势将变得更好理解，其中图1图示与管道网络结合的腐蚀监测系统的实施例；图2是根据示范性实施例识别在管道网络的模块化部件中的局部剪应力最大值 的方法的流程图；图3是根据示范性实施例识别在管道网络的模块化部件中的局部剪应力最大值 的方法的流程图；图4示出根据示范性实施例用于模拟90°圆形弯曲的示范性命名约定；图5A示出根据示范性实施例通过90°圆形弯曲的示范性流体速度分布图；图5B示出根据示范性实施例通过90°圆形弯曲的示范性压力分布图；图5C示出根据示范性实施例通过90°圆形弯曲的示范性边界层分离分布图；图6示出根据示范性实施例通过90°圆形弯曲的二次流；图7是在示范性90°圆形弯曲的一个截面处的试验结果和图5A中预测的计算速 度分布图的比较；图8是在示范性90°圆形弯曲的备选截面处的试验结果和在图5A中预测的计算 速度分布图的比较；图9是根据示范性实施例的示范性90°圆形弯曲部件的局部剪应力最大值的流 体动态模拟的表示；图10示出根据示范性实施例在示范性90°圆形弯曲部件的一个剪应力最大值位 置的无量纲剪应力随雷诺数和半径比的变化；图11示出根据示范性实施例在示范性90°圆形弯曲部件的次剪应力最大值位置 (secondary shear stress maxima location)的无量纲剪应力随雷诺数和半径比的变化；图12示出根据示范性实施例用于模拟示范性U形弯曲的示范性命名约定；图13A示出根据示范性实施例通过U形弯曲的示范性流体速度分布图；图1 示出根据示范性实施例通过U形弯曲的示范性压力分布图；图13C示出根据示范性实施例通过U形弯曲的示范性边界层分离分布图；图14示出根据示范性实施例通过U形弯曲的二次流；图15是在示范性U形弯曲的一个截面处的试验结果和在图13A中预测的计算速 度分布图的比较；图16是根据示范性实施例的示范性U形弯曲部件的局部剪应力最大值的流体动 态模拟的表示；图17示出根据示范性实施例在示范性U形弯曲部件的一个剪应力最大值位置的 无量纲剪应力随雷诺数和半径比的变化；图18示出根据示范性实施例在示范性U形弯曲部件的次剪应力最大值位置的无 量纲剪应力随雷诺数和半径比的变化；图19示出根据示范性实施例用于模拟示范性三通接头的示范性命名约定；图20A示出根据示范性实施例通过三通接头的示范性流体速度分布图；图20B示出根据示范性实施例通过三通接头的示范性压力分布图；图20C示出根据示范性实施例通过三通接头的示范性边界层分离分布图；图21示出根据示范性实施例通过三通接头的二次流；图22是根据示范性实施例的示范性三通接头部件的局部剪应力最大值的流体动 态模拟的表示；图23示出根据示范性实施例在示范性三通接头部件的一个剪应力最大值位置的 无量纲剪应力随雷诺数的变化；图M示出根据示范性实施例的示范性闭塞的三通配置；图25是根据示范性实施例的示范性闭塞的三通接头部件的局部剪应力最大值的 流体动态模拟的表示；图沈示出根据示范性实施例在示范性闭塞的三通接头部件的一个剪应力最大值 位置的无量纲剪应力随雷诺数的变化；图27示出根据示范性实施例用于模拟渐缩管(reducer)的示范性命名约定；图观示出根据示范性实施例通过渐缩管的示范性流体速度分布图；图四是根据示范性实施例的示范性渐缩管部件的局部剪应力最大值的流体动态 模拟的表示；图30示出根据示范性实施例在示范性三通接头部件的剪应力最大值位置的无量 纲剪应力随雷诺数和斜率的变化；图31A示出根据示范性实施例可模拟的示范性组合圆形弯曲；图31B示出根据示范性实施例可模拟的备选组合圆形弯曲；图31C示出根据示范性实施例可模拟的备选组合圆形弯曲；图32示出根据示范性实施例研究管道部件组合的截断方法的示意图；以及图33示出根据示范性实施例如与个体部件相比的管道部件的相互作用长度与剪 应力的影响。具体实施例方式在某些实施例中，本文提供的是用于预测最高剪应力本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种方法，其包括：接收关于流体的管道网络的信息，其中所述信息包括所述管道网络的几何参数、运行状况参数和流体性质；使用无量纲传递函数使所述管道网络的流体动力学与剪应力相关；以及基于该相关性确定一个或多个局部剪应力最大值的位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·K·古塔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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