南海某油田海管系统腐蚀分析与评估

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1、中图分类号：TE646单位代码：10425学号：G1106049南海某油田海管系统腐蚀分析与评估ResearchontheCorrosionanalysisandAssessmentforSouthofChinaseaoffshorepipelineSystem学科专业：石油与天然气工程研究方向：油气储运工程作者姓名：周莉指导教师：曹学文教授现场导师：陈如江二〇一五年十一月ResearchontheCorrosionanalysisandAssessmentforSouthofChinaseaoffshorepipelineSystemAThesisSubmittedfortheDeg

2、reeofMasterCandidate：ZHOULISupervisor：Prof.CaoXuewenCollegeofStorage&TransportationandArchitecturalEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)中国石油大学（华东）工程硕士独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书一而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所

3、做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：南莉'2015年川月马歹日关于论文使用授权的说明本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密论文在解密后应遵守此规定）学生签名：岗茹:),o15年川月:i8日、导师签名：l舍以到3年！！月il日中国石油大学（华东）工程硕士论文摘要海底石油管道是石油输送的主要方式之一，由于该系统受到复杂的海洋环境影响，在设计、施工、运行甚至维修阶段都存在较多安全隐患。因此，对海底管道进行安全性

4、能的评估，在事故发生前预测管道系统的潜在威胁，并采取有效的措施对安全事件进行规避，保证海底管道的安全运行具有重要的意义。国外从20世纪60年代开始对腐蚀管道安全性能进行研究，而我国起步较晚，并且受设计规范、标准及国情影响，不能照搬国外的风险评价模型。建立适合我国管道风险评价指标体系和开发相关软件显得十分重要。本文通过对两段在运行海管的设计参数、材质、海管运行工况、腐蚀因素的调研，整理出基础研究数据，分析钢管的材质及机械性能，获得腐蚀现状，包括腐蚀宏观形貌、微观形貌、对腐蚀产物进行多种测试手段表征，根据现场工况进行动态腐蚀模拟实验，通过计算腐蚀速率和剩余强度，利用有限元分析手段预测海管剩

5、余寿命。本文采用SEM、EDS、XRD等检测手段，对不同位置管段的腐蚀产物进行显微分析，确定了海管内管腐蚀成因以CO2腐蚀为主，并结合超声波测厚仪判定壁厚减薄严重区主要发生在底部，以六点钟腐蚀最为严重，因含水较高，油水混合物进入内管后数分钟内会发生部分油水分离，分离后水聚集于内管底部，所以在六点位置壁厚减薄最严重。通过高温高压釜设备进行工况还原模拟，探讨了两条海管腐蚀程度差异，其主要原因是温度、CO-2分压、Cl含量、流速等因素的差异导致，并验证了与现场实际情况的一致性，充分的论证了两条海管的内腐蚀机理。最后，通过上述两种评价，利用有限元分析手段，对其剩余强度进行分析，结合剩余寿命计算

6、模型，得出两条海管的最大等效应力下的剩余寿命，并探讨了缓蚀剂对海管服役寿命的影响，在加入缓蚀剂的情况下，海管的剩余寿命根据缓蚀剂效率程度可以得到有效延长。本文的研究工作对于建立油田在用管道运行安全评估体系具有重要的意义，有助于油田形成一套技术可行的、经济合理的油气管道运行安全性评价、维修与管理制度，对于提高油田在用管道的安全性，降低事故发生率，提高油田生产效益具有重要作用。关键词：海管清管，CO2腐蚀，剩余强度，有限元ii中国石油大学（华东）工程硕士论文ResearchontheCorrosionanalysisandAssessmentforPanYuoffshorepipeline

7、SystemZhouli(OilandNaturalGasEngineering)DirectedbyAssociateProfessorCaoXuewenAbstractSubseapipelinetransportationisoneofthemainmethodsofoiltransportation.Becauseoceansystemisaffectedbycomplicatedenvironment,potentialrisksex