湿气管线的顶部腐蚀与防护对策

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第28卷第4期腐蚀与防护Vol_28No．42007年4月CORROSION&PROTECTIONApri12007湿气管线的顶部腐蚀与防护对策柴成文，路民旭，张国安(北京科技大学腐蚀与防护中心，北京100083)摘要：对近年来国内外关于湿气管线顶部腐蚀与控制方面的研究文献进行了综述，介绍了湿气管线顶部腐蚀发生的原因及其多发区域位置，以及防护方法的新进展。关键词：湿气管线；顶部腐蚀；腐蚀防护；缓蚀剂中图分类号：TG172．3文献标识码：B文章编号：1005—748X(2007)04—0167—04TOPOFLINECORROSIONAND

2、PROTECTIONINWETGASENⅥRONMENTSCHAICheng-wen，LUMin-xu，ZHANGGuo-an(CorrosionandProtectionCenter，BeijingUSTB，Beijing100083，China)Abstract：Recentstudiesontopoflinecorrosionandprotectioninwetgasenvironmentsarereviewed．Theregionsandconditionscausingtopoflinecorrosion，aswellasthemethodstOcontrolthetopof

3、linecorosionareintroduced．Keywords：Wetgasline；TopcorrosionCorrosionprotectionInhibitor湿气管线的顶部腐蚀(TLC，topofthelinecor-则保持一层较薄的液膜，由于水的表面张力作用，顶rosion)现象最早发现于1960年，当时，法国某石油部的液膜通常厚于侧壁(如图1)。如果输送的湿气公司对一条长期加注液相缓蚀剂保护的输气管线进中含有酸性气体或可挥发的腐蚀性物质，如二氧化行安全检查时，发现多处管道的顶部发生了严重的碳、硫化氢、乙酸等，它们溶解于凝析水中，会对管道腐蚀，尖劈状点蚀坑处的腐蚀速率高

4、达5mm／a，而内壁造成严重的腐蚀。当在湿气输送管线中加注普整个管线的底部由于缓蚀剂的保护，几乎没有腐通液相缓蚀剂保护管道时，通常管道下方可以受到蚀L1]。此后，在加拿大、美国、印尼等许多国家都很好的保护，有效地降低底部腐蚀速率，但在液相缓陆续发现了湿气输送管线顶部严重腐蚀的例子[3]，蚀剂接触不到的管道顶部，腐蚀不受抑制。此时管道顶部腐蚀速率会明显大于底部，TLc现象发生。TLC对湿气生产与输送安全造成了巨大的威胁。近年来，随着我国城镇用气量的快速增长，天然气的生产和集输管线不断延伸，遭遇的生产和输送环境部也更加复杂多样化，为保证天然气的安全生产与输送，了解顶部腐蚀的原因和防护方法极

5、为重要。1顶部腐蚀的产生及影响因素1．1顶部腐蚀的产生底在湿气生产与输送过程中，管道与外部接触介质之间会产生热交换，当热传导使管壁温度低于水图1湿气管线中凝析水示意图蒸气露点时，湿气中的水蒸气会在管道内壁上生成凝析水。在水平铺设的管线中，凝析水受重力的影1．2顶部腐蚀的影响因素响大部分汇集于管道的底部，在管道的侧壁和顶部湿气管线的顶部腐蚀受多种因素的影响，如管道中水蒸气的冷凝率、湿气温度、挥发性腐蚀介质浓收稿日期：2006-04—11度、气体流速、多相流流态等，其中水蒸气的冷凝率基金项目：国家自然科学资金重点项目(50231020)对顶部腐蚀速率的影响最大。维普资讯http://www

6、.cqvip.com柴成文等：湿气管线的顶部腐蚀与防护对策1．2．1冷凝率一般情况下，随着气体流速增大，冷凝率也增加，从而在含CO2多相流管线中，当水蒸气的冷凝率低加速了顶部腐蚀[4]。但也有报道气体流速较低时于0．25ml／m。·s(按管线顶部面积的50计算)或(<3m／s)顶部腐蚀加速的例子[1]。在特殊的管线0．15ml／m2·S(按管线顶部面积的84～93)铺设条件下，气体流动的力学因素也会影响管道的顶时，几乎观察不到顶部腐蚀现象。只有水蒸气冷凝部腐蚀。例如，管道交叉处的拱形改变了气体流动方率大于该临界值时，顶部腐蚀才开始发生。并且，腐向，高速气流的冲刷会使顶部腐蚀速率增加。蚀

7、速率随冷凝率的增大而增加[4]。之所以产生明显1．2．5多相流流态影响顶部腐蚀速率的冷凝临界值，是因为相同腐蚀如果湿气以多相流的形式输送，缓蚀剂和多相流条件下，冷凝率低于该值时，单位时间生成的凝析水流态对顶部腐蚀速率也有影响。当液相腐蚀介质中量较少，其腐蚀产物可以达到过饱和，碳酸亚铁沉淀不含缓蚀剂时，湍流和段塞流会增加管道顶部与腐蚀在管壁上形成保护性膜，降低了腐蚀速率。而当冷介质的接触时间，增大顶部腐蚀速率。而介质中含缓凝率超过该值时，溶液中的