[发明专利]一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法

权利要求书

1.一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：收集高含硫集输管道的设计数据、介质组分以及运行数据的基础参数；

步骤2：基于步骤1中收集到的基础参数，采用质量方程、动量平衡方程以及能量平衡方程求出高含硫集输管道中腐蚀速率、液体流速、气体流速、持液率、温度、硫化氢分压、二氧化碳分压、压力的沿线分布规律，并分别绘制腐蚀速率、液体流速、气体流速、持液率、温度、硫化氢分压、二氧化碳分压、压力的沿线分布图；

步骤3：基于步骤2中计算得到的腐蚀速率，利用多因子方差分析液体流速、气体流速、持液率、温度、硫化氢分压、二氧化碳分压、压力对腐蚀速率的敏感参数，并统计概率P值，筛选腐蚀主控因素；

步骤4：基于步骤3中分析得到的腐蚀主控因素的敏感参数，运用FP树频集算法，建立腐蚀速率与腐蚀主控因素的敏感参数之间的关联规则；

步骤5：基于步骤4确定的关联规则，绘制腐蚀主控因素的高含硫集输管道腐蚀敏感参数图版，从步骤2中的沿线分布图中读取高含硫集输管道具体位置处的主控因素的值后，将其代入图版中，判断高含硫集输管道的腐蚀等级。

2.根据权利要求1所述的一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法，其特征在于，步骤1中所述的设计数据包括管材、管长、管径、壁厚；介质组分包括二氧化碳含量、硫化氢含量、氮气含量、甲烷含量、乙烷含量、丙烷含量；运行数据包括质量流量、出入口压力、出入口温度。

3.根据权利要求1所述的一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法，其特征在于，步骤2中所述的质量方程为，以U_i速度运动的质量场m_i的质量方程为：

（1）

式中：∂_t表示时间上的微分，∂_z表示空间分异，ψ_ji表示第j个和第i个质量场之间的质量转移速率，即分散、液滴沉积和夹带以及相变，G_i表示任何质量源；

动量平衡方程为，对于表示为m_iU_i的动量场的动量平衡方程为：

（2）

式中：∂_t表示时间上的微分，∂_t表示空间分异，g表示重力加速度，φ表示相对于重力矢量的管道角度，p_i表示压力，G_iU_i表示对应于质量源/汇G_i的动量贡献，Fⁱ_ji表示第i和第j质量场之间的摩擦力，F_w表示壁面摩擦力；ψ_ji表示与第j和第i质量场之间的质量传递相对应的动量贡献；在上面的等式中，ψ⁺_ji表示质量场i到j的净贡献，而ψ^-_ji表示质量场j到i的净贡献；

能量平衡方程为，质量场m_i的能量平衡方程为：

（3）

式中：Ei表示场能，Hi表示场焓，S表示焓源/汇，Q表示通过管壁的热通量，Tij表示场间的能量传递。

4.根据权利要求1所述的一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法，其特征在于，步骤3中利用多因子方差分析液体流速，在多相流的计算中第i个液体流速的第j次腐蚀速率为v_i^j，存在如公式（4）的关系，

（4）

式中m为腐蚀因素个数；μ_i为第i个水平影响变量的均值；α_ni^j为影响第n个输入信号第i个水平、第j次腐蚀速率的主效应，ε_i^j为误差；

分别对s个水平进行假设检验，判断其主效应是否为0，如公式（5），

（5）

式中H_n0为敏感参数；

对其余腐蚀因素进行多因子方差分析时，采用与液体流速分析相同的方法，将公式（4）中液体流速相关的参数换为相应的腐蚀因素。