天然气管道腐蚀与防腐蚀处理技术探讨
【摘 要】目前石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现,管材一般为钢制管道。比如中国石油管道公司承担国内陆上大部分油、气田油气外输管道的建设组织及运营管理任务,下辖近万公里原油、成品油、天然气长输管道,分布在全国十几个省、自治区、直辖市。因此,如何防止埋地管道的腐蚀破坏,长期以来一直是管道工程中的一个重要环节。
【关键词】石油天然气;管道运输;腐蚀;防护
0.前言
在天然气开采过程中,常常会有一些伴生气体,如二氧化碳、硫化氢等,这些气体的存在,不但降低了天然气的热值,还会对管道、设备等有腐蚀作用,腐蚀会造成天然气井油(套)管的断裂、集输管线爆破等,破坏正常平稳供气,影响用户的生产和生活,腐蚀带来的危害不仅给国家造成很大的经济损失,也威胁工作人员的生命安全。因此,对天然气管道中的腐蚀及如何解决腐蚀的问题进行研究是非常有要的。
1.腐蚀类型及机理
根据大量实例可以看出,管道内腐蚀主要受到管材质量、输送介质以及管道防腐水平的影响,管道内发生腐蚀的类型主要有均匀腐蚀、坑蚀、应力腐蚀、冲刷腐蚀等几类:
①均匀腐蚀是由于天然气中含有一定的水汽,在一定条件下,天然气中的水汽凝结在管壁形成水膜,硫化氢和二氧化碳等酸性气体溶于水膜中,对管道产生腐蚀。
②管道钢在气相和液相环境中都有可能发生坑蚀,如管壁腐蚀物不均匀、硫及多硫化物的沉积、腐蚀产物保护膜出现结晶剥裂等都有可能产生坑蚀。
③在含湿硫化氢的天然气介质中应力腐蚀主要是硫化物应力腐蚀开裂,硫化氢水解后吸附在钢表面的HS-会加速阴极放氢,从而导致材料韧性下降、脆性增加,在应力远低于材料屈服强度的情况下发生滞后断裂。
④在气体流速较高时,管道钢遭受冲刷腐蚀也比较严重,由于腐蚀产物被直接冲击的气流带走,新的金属面不断裸露,从而加速了腐蚀,曾发生多次的弯头处气流冲击面壁厚减薄而引起的泄漏事故。
2.石油天然气管道腐蚀的防护措施
2.1涂层防护
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