[发明专利]一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法

说明书

本发明公开了一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法，属于高含硫集输管道腐蚀评价分析领域。其特征在于：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，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各参数的沿线分布规律；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，筛选腐蚀主控因素，运用FP树频集算法，建立腐蚀速率与敏感参数之间的关联规则，绘制高含硫集输管道腐蚀敏感参数图版，将主控因素的值代入图版中，判断高含硫集输管道的腐蚀等级。该方法简化了图版建立的过程，节约成本、省时省力，推广性强，实用性高。

技术领域

本发明涉及高含硫集输管道腐蚀评价分析领域，具体涉及一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法。

背景技术

高含硫集输管道具有“高硫化氢、高二氧化碳、高水、高氯离子、高矿化度、低pH值”的“五高一低”强腐蚀性特点，内腐蚀环境十分苛刻。由于外输伴生气是未处理的湿气，随着输送运行温度、压力的降低变化，在管道低洼段和爬坡段凝析形成积液，硫化氢和二氧化碳溶解于管道积液，形成硫化氢/二氧化碳/水共存下的电化学腐蚀环境，随着服役时间的延长，管线腐蚀问题日益严重。某高含硫集输管道于2011年6月投产，但在2019年8月开始集中爆发穿孔，在46天内连续穿孔18次。

目前，许多专家通过高温高压动态反应釜进行正交实验，考虑了温度、硫化氢含量、二氧化碳含量等腐蚀敏感因素对腐蚀速率的影响，但需要大量的实验数据才能确定影响腐蚀的主控因素。通过对管道完整性数据关联规则挖掘流程进行研究，对经典关联规则挖掘算法（Apriori算法）中频繁项集生成效率进行优化，结合中国石油某管道开展完整性管理积累的外检测与内检测数据进行了关联规则挖掘；在传统Apriori算法的基础上改进算法中数据库的扫描次数，筛选出有用候选集。传统的Apriori关联规则算法存在耗时长，无效规则多，不适用于高含硫伴生气管道腐蚀因素的关联规则分析。

因此，发明一种方便和快捷评价现场高含硫集输管道腐蚀的方法十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法，以判断高含硫集输管道的腐蚀指标，提前进行管道防护措施，延长管道使用寿命。

本发明是一种高含硫集输管道腐蚀敏感参数评价方法，所述的方法具体过程包括以下步骤：

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，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；

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；

质量方程：对于以U_i速度运动的质量场m_i，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：对于表示为m_iU_i的动量场，动量平衡方程为：