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某输油管道完整性评价发现问题的思考和建议
根据评价建议,2024年有229个点需要维修。评价报告得出此结论,除了参照《钢质管道管体腐蚀损伤评价方法》(SY/T6151)和引入预估维修比(ERF)概念外,其计算的主要依据是《压力管道定期检验规则》(TSG D7003-2010)中管道腐蚀剩余寿命的预测公式:RL=C×SM×t/GR。
式中:
RL:管道腐蚀剩余寿命,年;
C:校正系数,C=0.85;
SM:安全裕量,SM=计算失效压力/屈服压力-MAOP/屈服压力;
计算的失效压力:安全操作压力/设计系数,本次报告中安全操作压力根据SY/T6151方法评价得到;
屈服压力:2t*SMYS/D,MPa;
SMYS:规定的最小屈服强度,MPa;
MAOP:最大允许操作压力,MPa;
GR:腐蚀速率,mm/y(毫米/年);
t:名义壁厚,mm;
D:管道外径,mm。
从公式中可以看出,影响在役管道剩余寿命(RL)的真正变量只有两个:腐蚀速率(GR)和最大允许操作压力(MAOP)。
三、思考和建议
(一)关于腐蚀速率问题
评价方面建议:评价采用的是剩余寿命预测保守原则,选取按腐蚀深度等级分析统计后最大的腐蚀速率进行寿命预测。我们可以细化全面分析原始数据,对不同腐蚀状况,不同现场位置按更准确的腐蚀速率分别进行预测,合理指导维修维护。
运行方面建议:据资料介绍,引起成品油管道内腐蚀的主要原因有:沉积水,固体颗粒沉积,微生物。该华北地区管道大量内腐蚀的主要成因应该是清管区间过长(100多公里),清管器皮碗在经过80多公里磨损后与管内壁过盈量不够,导致管内固体颗粒沉积,发生垢下腐蚀。因此,以后运行中要进行有效清管和加大运行流速,抑制腐蚀速率过快。
管道设计建设方面建议:华南管网和兰成渝管道运行多年后,都发生了由于沉积水和杂质引发内腐蚀的案例。研究表明,油品流速从0.66m/s增至1.37m/s,管内含水率从25%减少至8%。长输管道设计中苏联有经济流速的概念,欧美没有,推荐的成品油流速为1.5—2.5m/s。近年投运的某DN600输油管道段输油流速仅为0.5m/s左右,流速太低,有很大的内腐蚀风险。建议以后长输管道的设计建设,要结合近期和远期市场需求,避免投运初期较长时期低速运行的内腐蚀风险,长期运行至少要保证管道正常输油流速在2m/s。
(二)关于最大允许操作压力问题
管道实际运行中每个点的承压是沿里程递减的,用一个MAOP来对全线进行评价是有失精准的。建议统一检测,分段评价。可以按行政区分段,也可以以输油泵站为界(不是收发检测器的清管站)分段,甚至可以按阀室分段。
对于老旧管道如果存在长距离腐蚀情况,换管或铺设复管难度较大,可以考虑降压运行。GB32167第9章明确指出,降压运行可作为消减管道风险措施。但这是以降低输量为前提的,需要准确预估是否能满足市场需求,需要提前规划比选。
参考文献
1.《成品油管道运行与管理》田中山主编
2.《成品油携水特性对管道内腐蚀的影响》宋晓琴等著
(作者单位:京津冀物流公司)