随钻震击器腐蚀评判方法探讨.pdf

石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年8月第36卷第8期
Journal of Oil and Gas Technology (J JPI) Aug 2014 Vol 36 No 8
随钻震击器腐蚀评判方法探讨
杨光升,王龙帅,李友(中国石油天然气管道局国际事业部,河北愿坊06500
[摘要]根据对管道、钻杆的腐蚀评判方法的考察、评价基础上,总结出适用于震击器的腐蚀评判方法
结合实例,通过计算随钻震击器液压外筒的许用安全工作压力再与磨损状态下筒体外径在液压延时期间
最大内压比较,以确定震击器级别
关键词]随钻震击器;液压外简;腐蚀评佔
中图分类号]TE980.2
文献标志码]A[文章编号]1000-9752(2014)08-0336-04
钻具腐蚀造成金属材料的机械强度降低,是严重影响随钻震击器使用寿命的一种因素。根据对管
道、钻杆的腐蚀评判方法的考察、评价,笔者总结出适用于震击器的腐蚀评估方法,进而为震击器的分
级使用管理提供支撑。
随钻震击器腐蚀评判的确定
1.1国内外腐蚀管道评估方法评述
1.1.1SY/T6151-1995钢质管道管体腐蚀损伤评价方法
SY/T6151-1995标准是从断裂力学角度,分析腐蚀区域对管道剩余强度的影响,该标准考虑
了环向腐蚀损伤的影响并修订了工作压力的计算公式,按照腐蚀深度、轴向腐蚀长度、环向腐蚀长度和
强度4个层次进行评价。但是该标准较复杂,过于保守,不太适合对震击器进行腐蚀缺陷进行评价。
1.1.2SY/T10048-2003腐蝕管道评估的推荐方法
SY/T10048-2003标准等同挪威船级社 DNVRP-101《腐蚀管道评的推荐作法》,主要用于海底
管道的评价
该标准介绍了腐蚀管道主要承受以下2种载荷时的评估方法:一种是腐蚀管道只承受内压载荷;另
种是腐蚀管道承受内压载荷和纵向压应力联合作用,在标准中以两部分给出
第一部分给出的第一种方法给出了用于确定受腐蚀的管道的许用操作压力的概率校准方程(用分项
安全因数)。第二部分给出的第二种方法为计算腐蚀缺陷的失效压力(承载能力)。这个失效压力乘以
个基于初始设计因数的单一使用因数。涉及到腐蚀尺寸的不确定性。给出了腐蚀缺陷的失效压力的计算
公式中仅需要腐蚀缺陷的深度和长度,计算简单,且有一定得安全裕度。针对随钻震击器,使用此方法
评估腐蚀缺陷,可发挥震击器的最大功效,效果较好。
1.1.3 ASME B31G-1984准则
ASME B31G-1984准则是1970年前后德克萨斯州东部运输公司和AGA的管道设计委员会提出
的。在该准则中,深度大于壁厚的80%的蚀坑是不能接受的,采用公式计算管道最大允许运行压力。
试验及实际应用表明, ASME B31G-1984准则存在一定保守性。美国天然气协会于1989年对做出了
修正,评估方法虽然在工程上使用比较安全,却造成了管道不必要的维修和更换。如果把
ASME B31G-1984准则用来评估震击器腐蚀缺陷的话,就可能会降低对其最大提拉力的估计,使之不
能充分发挥其最大功能
[收稿吕期]2014-06-22
[作者简介]杨光升(1979-),男,2002年江汉石油学院毕业,工程师,现主要从事油气长羭營道及地面场站建设项目管理工作
第36卷第8期
杨光升等:随钴震击器腐蚀评判方法探讨
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1.1.4API579-2000准则
API579-2000准则是根据炼化企业对压力设备服役适应性评价标准的需要形成的。建立了三级
评级体系。一级评价提供保守的评价和审査准则,需要最少的检査数据和人力资源。二级评价提供一个
更为详细的评价,得出的评价结果比第一种评价水平更精确,它需要由工程师们或在评价方面有丰富经
验的专家完成。三级评价提供一个最详细的评价,得出的评价结果比第二种评价水平还要精确
API579-2000准则是目前较先进、较精确的分级评估方法,但是API579-2000准则对缺陷的检
测測、定量要求很高,需要获取较多的数据,不太适合油田现场工作人员快速对震击器性。
1.1.5SY/T5824~93钴杆分级检验方法
SY/T5824-93标准5中,针对管体外伤及内外腐蚀坑,将管体划分为二级:一级为内外腐蚀坑
剩余壁厚不小于公称壁厚值80%;二级为内外腐蚀坑剩余壁厚不小于公称壁厚值70%。
1.1.6塔里木油田工程技术部相关规定
塔里木油田工程技术部编写的《钴具工作手册》0中对腐蚀坑判定作了2点重要补充
1)坑深当坑深大于1.8mm判定为三级,1.0~1,8mm判定为二级,小于1.0mm判一级。外表
腐蚀坑深大于2.29mm判定为三级,大于1.4mm判定为二级,小于或等于1.4mm判定为一级。
2)腐蚀坑面积腐蚀相互贯通,呈块状,其宽度大于15mm时,坑深大于1.5mm,周向长超过圆
周的1/2判定为三级;坑深小于1.5mm,周向长小于圆周的1/2判定为二级;坑深小于1.0mm,周向
长小于圆周的1/2判定为一级。腐蚀坑较密集,但未贯通,也未成块,间接形成轴向长大于300mm,
宽度大于30mm时,坑深大于1.8mm判定为三级,1.0~1.8mm判定为二级,小于1.0mm判定
为一级。
塔里木油田编写的规定提出了较为详细的腐蚀分级判据,但每级内判据较多,难以断定
1.2随钻击器腐蚀评判方法的基本思路
参考国内外相关油气输送管道腐蚀评判方法,选择适用、数据易获取、测量方便的几种方法,形成
随钴震击器腐蚀评估方法。
1)根据石油天然气行业标准《腐蚀管道评估的推荐方法》的计算公式计算随钴震击器液压外筒的
失效压力;计算许用安全工作压力。
2)以筒体磨损分级研究得到的震击器液压外筒延时期最大内压为临界值,进行许用安全工作压力
的腐蚀评估
2腐蚀缺陷的深度与长度的确定
随钻震击器腐蚀过程中,筒体依然在承受磨损,将原先的腐蚀形貌磨损掉,使筒体表面未腐蚀基体
裸露,然后再腐蚀,再磨损或者腐蚀与磨损同时进行。故腐蚀坑的真实坑深、长度等数据无法测出,而
最终的腐蚀形貌一般是米粒大小的蚀坑(即点蚀群)。
2.1随钻震击器腐蚀缺陷的深度确定
点蚀深度可用孔深仪或其他类似工具来测量。对于点蚀群的腐蚀坑深度,一般取点蚀群中蚀坑深度
的最大值作为该点蚀群的腐蚀坑深度。
2.1,1外腐蚀
首先用肉眼观察,确定被测区域内较深的几个蚀坑,分别测量它们的深度,并取这些蚀坑深度的最
大值,然后测量当前筒体的当量外径(即磨损后的直径)
1.2内腐蚀
将内腐蚀投影到筒体外表面,视为外腐蚀,然后按外腐蚀进行深度计算。如果内腐蚀投影到筒体外
表面后与筒体外表面原来的腐蚀缺陷重叠,腐蚀缺陷的深度应是外腐蚀缺陷的深度加上内腐蚀缺陷
塔里木油田工程技术部.钻具工作手册,2006