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采气管线及集气站内设备腐蚀机理研究及安全评价

作　者: 廖昌建
导　师: 李稳宏
学　校: 西北大学
专　业: 化学工艺
关键词: 天然气采气管线设备检测腐蚀机理安全评价
分类号: TE988.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

针对在天然气开采过程中,由于腐蚀、冲刷、磨损等多种因素对采气管线和设备使用寿命造成影响,对其运行安全形成威胁这一企业急需解决的瓶颈问题,本课题对采气管线及集气站内设备腐蚀机理和安全评价等方面进行了一定的研究。本课题以长庆油田采气一厂具有代表性的管线及汽水分离器为研究对象,考察了其腐蚀现状,并对其腐蚀产物及腐蚀类型进行了分析,得出管线和分离器主要是由H₂S和CO₂及游离水共存状态下引起的电化学腐蚀;在分离器内同时存在微生物腐蚀。在腐蚀机理研究的基础上,对管线和分离器进行了理化性能检测和无损检测。采用了修正B31G和有限元分析方法,重点对典型性腐蚀缺陷进行了安全评价。研究结果为采气管线和站内设备的安全运行以及管理措施的制定提供了可靠的理论依据。本研究的创新之处在于:（1）得到了靖边气田分离器腐蚀的主要腐蚀原因,其是由CO₂—H₂O（Cl^-）—H₂S系统联合作用引起的电化学腐蚀。（2）首次采用有限元分析方法对靖边气田典型性腐蚀缺陷管道及设备进行了安全性评价。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-27
  1.1 研究目的及任务  8-10
    1.1.1 研究目的和意义  8
    1.1.2 研究任务  8-10
  1.2 金属腐蚀机理  10-13
    1.2.1 金属腐蚀电化学理论  10
    1.2.2 极化与去极化理论  10-11
    1.2.3 金属腐蚀的影响因素  11-13
  1.3 腐蚀缺陷分类及几何模型  13-15
  1.4 安全评价  15-25
    1.4.1 剩余强度评价方法  15-19
    1.4.2 剩余寿命预测方法  19-25
  1.5 研究思路  25-26
  1.6 小结  26-27
第二章采气管线及分离器腐蚀机理研究  27-33
  2.1 检测试样选取  27
  2.2 腐蚀产物检测方法  27-28
  2.3 试样检测结果及腐蚀机理分析  28-32
    2.3.1 采气管线腐蚀检测结果及分析  28-30
    2.3.2 分离器腐蚀检测结果及分析  30-32
  2.4 小结  32-33
第三章缺陷型采气管线检测及安全评价  33-52
  3.1 采气管线理化性能检测  33-45
    3.1.1 检测试样选取  33
    3.1.2 检测工艺流程  33-34
    3.1.3 检测内容  34-45
  3.2 管线安全评价  45-51
    3.2.1 安全性分析方法  45
    3.2.2 安全性分析参数  45
    3.2.3 剩余强度评价  45-48
    3.2.4 管线陕194b剩余寿命预测  48-51
  3.3 小结  51-52
    3.3.1 采气管线腐蚀检测  51
    3.3.2 安全评价  51-52
第四章控制总机关缺陷检测及安全评价  52-64
  4.1 现场检测  52-60
    4.1.1 现场检测试样选取  52
    4.1.2 北九站检测结果及分析  52-56
    4.1.3 西一站检测结果及分析  56-57
    4.1.4 中十五站检测结果及分析  57-60
  4.2 控制总机关安全评价  60-62
    4.2.1 安全性分析方法  60
    4.2.2 安全性分析参数  60
    4.2.3 剩余强度评价  60-62
  4.3 小结  62-64
    4.3.1 控制总机关腐蚀检测  62
    4.3.2 控制总机关安全评价  62-64
第五章分离器缺陷检测及安全评价  64-90
  5.1 现场检测  64-82
    5.1.1 现场检测分离器选取  64
    5.1.2 北九站检测结果及分析  64-70
    5.1.3 西一站检测结果及分析  70-76
    5.1.4 中十五站检测结果及分析  76-82
  5.2 分离器安全评价  82-87
    5.2.1 安全性分析方法  82
    5.2.2 安全性分析参数  82
    5.2.3 剩余强度评价  82-83
    5.2.4 分离器剩余寿命预测  83-85
    5.2.5 夹层不影响验证  85-87
  5.3 小结  87-90
    5.3.1 分离器腐蚀检测  87-88
    5.3.2 分离器安全评价  88-90
第六章分离器腐蚀防护研究  90-96
  6.1 阴极保护技术  90
  6.2 牺牲阳极分析  90-95
    6.2.1 牺牲阳极基础资料  90-91
    6.2.2 锌板腐蚀情况分析  91-92
    6.2.3 工艺计算  92-95
  6.3 小结  95-96
第七章结论与展望  96-99
  7.1 研究结论  96-97
    7.1.1 研究意义  96
    7.1.2 腐蚀机理研究  96
    7.1.3 采气管线检测与安全评价  96-97
    7.1.4 控制总机关检测与安全评价  97
    7.1.5 分离器检测与安全性分析  97
  7.2 建议  97-99
参考文献  99-104
附录  104-142
  附录 1 腐蚀检测结果  104-137
  附录 2 采气一厂站内设备现场检测方案  137-142
硕士学位期间取得的科研成果  142-143
致谢  143

采气管线及集气站内设备腐蚀机理研究及安全评价

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