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基于人工神经网络的埋地集输管道完整性研究

基于人工神经网络的埋地集输管道完整性研究

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作者： MOHAMMED MAGED AHMED SAIF（玛戈）西安石油大学

学位级别：硕士

气田管道在所有生产阶段的气运输中发挥着关键作用。管道的完整性对于确保安全运行、避免环境污染以及适合主要生产资产的用途非常重要。气田管道的完整性受到内外腐蚀的严重威胁。本项目研究的目的是根据所有气田10条干线、90条支线、1... 详细信息

气田管道在所有生产阶段的气运输中发挥着关键作用。管道的完整性对于确保安全运行、避免环境污染以及适合主要生产资产的用途非常重要。气田管道的完整性受到内外腐蚀的严重威胁。本项目研究的目的是根据所有气田10条干线、90条支线、1条1A-2A联络线以及26座保护站的现场普查基础,进行全面、科学的分析,对现有集输管线的阴极保护效果进行评价,计算出各个阴极保护站的保护范围,在总结经验基础上,找出局部可能存在问题的管线以及保护不足的管线,并提出科学合理的解决方案,为气田阴极保护系统现状的认识、优化调整、保护水平的进一步提高提供可靠的理论依据。通过对影响管道阴极保护效果因素的分析,输管线的实际情况,如下现状可知(1)三种管道外涂层都具有优良的物理、化学性能以及优良的机械和耐腐蚀性能,且外涂层的缺陷程度较低。(2)气田集输管线周围土壤的电阻率都较大,因此土壤对管线本身的腐蚀较弱。(3)对P部分管线杂散电流的测试可知,集输管线周围确实存在杂散电流的影响通过对气田在役26座阴极保护站的现状分析可知:(1)目前在役的阴极保护站布局是合理的,除过缺少数据的管线,91.5%的支线都得到了良好的保护,干线的保护率达到了100%。(2)在管道支线中,末点电位低于850m V,从运行情况和长远发展的角度考虑,应对这些管道采取保护措施。(3)通过气田10干线的末点电位检测结果表明,其数据均大于850mv,表明管道均得到了良好保护。但在有一些管道保护长度上却存在实际长度超过了理论有效保护长度。本研究选择了COMSOL Multiphysics 5.6软件,基于有限元法的思想,并采用COMSOL软件平台,对长输管线的阴极保护进行有限元分析。根据所有支线的管径等特点,对其中8类管线进行有限元模拟,并计算得到相应测试桩的电位值,与实际的测量值进行比较,测量值和计算值的相对误差都小于10%,说明此模型是可靠的。据根模拟结果可知,此模型结果符合采集输管线的电位分布现状。根据气田所有干线的管径等特点,对所有干线进行有限元模拟,并计算得到相应测试桩的电位值,与实际的测量值进行比较,干线的测量值和计算值的相对误差基本都小于10%,说明此模型是可靠的。

关键词：气运输管道腐蚀控制阴极保护 COMSOL Multiphysics5.6软件有限元分析法

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