油气管道的腐蚀与防护技术研究

国内大多数油田在开采过程中,油井伴生气通常含有成分不等的CO2、H2S等腐蚀性气体,同时由于油气集输系统也不可能完全密闭,造成大气中的O2等腐蚀性气体进入油气生产系统,因此油气生产系统存在的腐蚀类型多种多样。针对油气管道的腐蚀现状,简要综述了CO2腐蚀、H2S腐蚀、氧腐蚀机理及其影响因素。并在此基础上介绍了阴极保护技术、耐蚀材料防腐技术、工程防腐技术、化学防腐技术等几种国内外常用的防腐措施。     

斜坡上含硫天然气管道泄漏模拟及抢修方法

运用FLUENT软件对斜坡上的含硫天然气管道的泄漏扩散进行了数值模拟,分3类情况进行分析:无风条件、向坡风和背坡风,根据H2S的毒性和CH4的爆炸极限分别得出了H2S和CH4的安全区域.经分析可知:无风和背坡风情况有利于H2S往下坡方向扩散,加上CH4的扩散,坡下和泄漏口上方形成较大的危险区域;向坡风情况能阻碍H2S和CH4的向下扩散,使危险区域能够近似处于竖直方向.将模拟得出的管道泄漏扩散规律与泄漏抢修的实际情形及相关研究成果结合分析,对斜坡这一特殊地形的含硫天然气管道泄漏提出了一些抢修方法.     

硫化氢对天然气管线内腐蚀的影响分析

在天然气集输过程中,H2S引起的管线内腐蚀问题普遍存在,往往导致管道发生严重局部减薄,甚至穿孔,引发事故。文中以某含S气田管件试样内腐蚀为例,对试样腐蚀产物形貌及成分进行了EDS与XRD分析,分析结果表明该试样具有典型的H2S腐蚀特征。揭示了影响H2S腐蚀的H2S分压、CO2分压等因素的影响机理。同时,指出H2S腐蚀机理复杂,影响因素众多,通常多种因素协同作用。     

炼厂催化重整装置预加氢管道腐蚀与选材

根据催化重整装置工艺流程的特点,分析重整进料预处理(预分馏、预加氢)管道的腐蚀特点及腐蚀机理,按照腐蚀发生的部位,将装置的腐蚀分为湿H2S腐蚀和HCl腐蚀的低温腐蚀以及高温部位的H2/H2S腐蚀系统。同时对这两种不同腐蚀部位下的管道选材进行了探讨,提出了抗低温湿H2S腐蚀选材的具体要求和抗高温H2/H2S腐蚀的典型材料。文中介绍了已投产的某催化重整装置,目前该装置运行平稳,证明文中针对预处理腐蚀环境下提出选材要求是合理的。     

CAD在油管矫直辊设计中的应用

采用通用的三维造型软件,分析了矫直辊在油管矫直过程中存在的问题,在矫直辊与油管倾斜角调整范围内,油管在矫直辊工作段的接触区段均达不到工作需求。通过切除法设计出新的矫直辊辊型,并对其工作过程进行了理论验证,得到了油管在该矫直辊上的接触情况,进一步将辊型进行二维输出,利用Matlab拟合出该矫直辊辊型的曲线方程,便于制造加工。实践证明,该矫直辊完全满足工作要求。     

连续重整装置预处理系统的腐蚀失效分析

全面调查和分析兰州石化公司连续重整装置预处理系统开工之初发生严重腐蚀的情况,发现腐蚀的主要原因是原料中含有有机硫与有机氯,在加氢过程中,反应生成H2S,HCl和NH3,冷凝时溶解于水,形成强烈的电化学腐蚀环境,发生NH4Cl垢下腐蚀、湿H2S腐蚀、HCl H2S NH3 H2O腐蚀,以及相互之间的耦合造成设备快速严重腐蚀。     

轻柴油换热器腐蚀原因分析及防范措施

某厂重油催化裂化装置轻柴油换热器管束使用5年后发生严重腐蚀,管束外壁腐蚀严重,多处腐蚀穿孔。通过调查分析,原因是轻柴油中含有少量H2S、HCl和H2O,形成了HCl-H2S-H2O腐蚀环境,特别是低温部由于有液态水存在,腐蚀严重。通过多个方案对比,提出了采用碳钢管束渗铝技术,即节约制造费用,又提高了管束抗腐蚀性能,延长了设备运行周期。     

王家桥至高县、筠连县输气管网工程安全评价分析

道化学火灾、爆炸危险指数评价法能客观地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失,能确定可能引起事故的设备.为论证该工程的安全可靠性,现利用道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法对该工程进行定量固有危险程度分析,经分析可知其安全可靠性是有保证的.     

机动车尾气排放中的气态污染物与金属氧化物之间的反应机制研究

硝酸盐和硫酸盐是大气细颗粒物中的重要组成部分,以往研究发现机动车尾气排放的气态污染物(NOX、SO2)对大气颗粒物的生成有一定的贡献,但忽视了机动车排放的金属氧化物对硝酸盐和硫酸盐生成的促进作用,因此本文对机动车排放的气态污染物与金属氧化物(MgO、MnO2、Al2O3、ZnO、CuO和Cr2O3)之间的反应原理进行了分析.研究表明,在不同混合气体条件下,NOX、SO2与上述不同金属氧化物反应生成的物种(硝酸盐、硫酸盐)促进了大气颗粒物的生成.同时,从金属氧化物表面物种的生成反应来看,各金属氧化物的非均相反应能力存在差异,且Cr2O3非均相反应较强烈.通过研究,丰富了机动车排放的颗粒物组分对硝酸盐、硫酸盐物种的形成机制的探讨.     

双管同沟技术中的土壤温度场的计算

用数值模拟来研究冷成品油管对恒稳态热油管热量的传递问题,使用西部管道作为研究对象.在研究中,主要使用新疆北部的埋地管道和90#汽油.通过导热方程计算不同条件下的成品油管和原油管土壤温度场的变化情况.用三节点单元格对管道土壤进行模拟.根据模拟图得出结论.     

采油工艺管柱自动导向器

设计了一种新型采油工艺管柱导向器,通过应用该导向器,在作业中实现管柱铰接,可有效解决由套管套变引起的封隔器损坏、失效现象,起到保护封隔器胶筒的作用.并可解决大斜度井、定向井工艺管柱偏磨与导向问题,减少对管柱接箍的损坏及对套管的刮磨破坏,提高其使用寿命.可广泛应用于油水井增产增注工艺管柱上.     

Na2SO3对油田专用高压湿蒸汽发生器的危害

在一起典型的油田专用高压湿蒸汽发生器的爆管事故中，通过采集样品进行技术分析，发现水处理过程里加入的Na2SO3除氧剂起到致关重要的作用，特别是水质中Na2SO3过剩，对油田专用高压湿蒸汽发生器辐射段炉管极其有害。炉水中过剩的Na2SO3在高温高压状态下，分解成H2S和SO2，加速对金属的碱性及酸性腐蚀，产生氢脆裂纹，这就是爆管的原因。为此，提出慎用或不用Na2SO3的论点，对油田专用高压湿蒸汽发生器的管理具有积极作用。     

石化装置腐蚀环境中有机非金属管材的应用

针对石化装置普遍应用的几种有机非金属管材,通过对其物理机械性能、耐腐蚀性能的对比,并结合兰州石化公司有机非金属管材应用实际情况,对有机非金属管材的使用范围及其局限性进行综合分析,最后重点讨论氯化聚氯乙烯非金属管道的性能特征,为石化生产装置合理选择非金属管道材料提供一定的参考.     

Infrastructure assisted adaptive driving to stabilise heterogeneous vehicle strings

Literature has shown potentials of Connected/Cooperative Automated Vehicles (CAVs) in improving highway operations, especially on roadway capacity and flow stability. However, benefits were also shown to be negligible at low market penetration rates. This work develops a novel adaptive driving strategy for CAVs to stabilise heterogeneous vehicle strings by controlling one CAV under vehicle-to-infrastructure (V2I) communications. Assumed is a roadside system with V2I communications, which receives control parameters of the CAV in the string and estimates parameters imperfectly of non-connected automated vehicles. It determines the adaptive control parameters (e.g. desired time gap and feedback gains) of the CAV if a downstream disturbance is identified and sends them to the CAV. The CAV changes its behaviour based on the adaptive parameters commanded by the roadside system to suppress the disturbance.The proposed adaptive driving strategy is based on string stability analysis of heterogeneous vehicle strings. To this end, linearised vehicle dynamics model and control law are used in the controller parametrisation and Laplace transform of the speed and gap error dynamics in time domain to frequency domain enables the determination of sufficient string stability criteria of heterogeneous strings. The analytical string stability conditions give new insights into automated vehicular string stability properties in relation to the system properties of time delays and controller design parameters of feedback gains and desired time gap. It further allows the quantification of a stability margin, which is subsequently used to adapt the feedback control gains and desired time gap of the CAV to suppress the amplification of gap and speed errors through the string.Analytical results are verified via systematic simulation of both homogeneous and heterogeneous strings. Simulation demonstrates the predictive power of the analytical string stability conditions. The performance of the adaptive driving strategy under V2I cooperation is tested in simulation. Results show that even the estimation of control parameters of non-connected automated vehicles are imperfect and there is mismatch between the model used in analytical derivation and that in simulation, the proposed adaptive driving strategy suppresses disturbances in a wide range of situations.     

机械复合管在海底管道中的应用

原油、湿气含有CO2或H2S是造成海底管道内腐蚀失效的主要原因之一。机械复合管作为一种新型管材,可以有效解决CO2或H2S造成的内腐蚀问题,在国际上得到了广泛应用,但其在国内油气田开发海底管道中,尚无应用先例。文中介绍了机械复合管的制造原理、设计制造规范、用作海底管道的技术要求、海上安装技术特点以及应用前景。文中研究了机械复合管在海底管道中应用对设计制造和安装技术的要求,以推动其在国内油气田开发海底管道中的应用。     

抗H2S腐蚀的08Cr2AlMo材料应用

根据国内原油现状和对外原油依赖性的增加以及硫腐蚀的破坏性,提出对炼油设备材料的耐硫腐蚀性的必要要求。依据08Cr2AlMo钢的化学成分,分析了该种钢的性能以及应用环境,由于其合理的化学成分及先进的制造工艺,使得08Cr2AlMo钢具有良好的抗H2S腐蚀性能,最后针对08Cr2AlMo钢制造的换热器管束进行分析。实践表明:08Cr2AlMo钢管具有良好的可焊性,在含硫原油的腐蚀体系中具有抗腐蚀的作用,可广泛应用在炼油行业上。     

大型油罐火灾爆炸危害性研究

论述了大型油罐火灾爆炸危害性故障树分析法以及火灾爆炸指数法等评价方法及其研究进展,经过系统危险性等级划分、评价指标特征值量化处理和危险性评价指标体系权重的分析,提出了建立大型油罐危险性评价指标体系的具体步骤,并指出了大型油罐火灾爆炸研究的重点和难点,对进一步完善现有危险性评价指标体系具有重要的指导意义.     

油气管道的H2S应力腐蚀破裂及防护

硫化氢腐蚀广泛存在于油气开采运输、石化加工生产中,是造成众多事故的重要破坏形式之一。在参考大量中外有关文献的基础上,总结了油气管道发生H2S应力腐蚀破裂(SSCC)的特点,介绍了油气管道SSCC的机理,系统地总结和分析了影响管道SSCC的环境、材料和应力因素,并对其防护提出了建议。