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基于成本的长输管道腐蚀缺陷检测及维修规划

作者:俞树荣1 何娜1 顾生斌2  来源:1.兰州理工大学石油化工学院 2.西气东输管道公司 甘肃管理处 
评论: 更新日期:2016年10月06日
⑥ 总的费用分析
   管道在运行过程中,不同的区域腐蚀速率和单位腐蚀缺陷产生的时间t。不同,根据不同的腐蚀状态对管道进行区域划分,将腐蚀发展状态相同的区域归为一类,假设有n个区域。总费用包括检测费用和维修费用,由表1与表2可得管道设计寿命内点2、3、4状态检测、维修的总费用,分别见式(7)、(8)、(9)。
 
式中C1、C2、C3——点2、3、4状态下检测和维修的总费用,元
    lj——第j个区域中管道的长度,km
    taj——第j个区域管道单位缺陷产生的时间,a
    vj——第j个区域管道的腐蚀速率,mm/a
    取C1、C2、C3中最小值,则相应的检测维修规划即为最优检i贝4及维修规划。
算例
    某管道[9~11]采用Ø273×7的X52直缝钢管,最大工作压力为5.8MPa,设计寿命为20a,假设其中长102.7km的管段从开始投产到检测时,中间没有进行过维修,同时此管段的腐蚀状况相同,根据检测时间、检测出的缺陷数以及缺陷的最大尺寸,算得单位缺陷产生的时间ta=0.933a,腐蚀速率v=0.6mm/a,缺陷腐蚀程度范围和单位缺陷的维修费用见表3,检测费用Ci=8000元/(km·次)。将数据代入上述公式计算,结果见表4。
表3 维修范围及费用

 

项目
轻度维修
中度维修
重度维修
缺陷范围
△δ/mm≤1.5
1.5<△δ/mm≤3.0
3.0<△δ/mm≤3.9
单位缺陷修复的费用/(元·个-1)
500
800
1500
表4 检测及维修相关计算结果

 

项 目
点2状态
点3状态
点4状态
检测间隔/a
3
5
7
检测次数/次
6
3
2
轻度腐蚀缺陷数/个
330
377
377
中度腐蚀缺陷数/个
0
172
275
严重腐蚀缺陷数/个
0
0
117
总检测费用/元
4929600
2464800
1643200
总维修费用/元
990000
978300
1168000
总费用/元
5919600
3443100
2811200
    从表4结果可见:对于所选管段,检测间隔为7a时检测维修成本最低,故对此管段,最优的检测及维修规划为在管道使用寿命期内每7a检测1次。
结论
    ① 提出了基于成本的管道检测及维修规划的计算方法和思路,并以实例进行了计算分析。
    ② 检测方法和维修方法的选择影响检测维修规划的制定,不同管段因腐蚀情况不同,其检测维修规划也不同。在实际运行中,应根据不同的腐蚀机理、不同的腐蚀影响因素对模型进行区分应用。
参考文献:
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