天然气管道腐蚀原因分析与防护措施.pdf

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1、理论·实践天然气管道腐蚀原因分析与防护措施魏忠革(中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司,北京100085)摘要：天然气长输管道在输送过程中，途径崎岖的地形、恶劣的天气以及变化的温差等，大大增加了天然气管道腐蚀风险和几率。本文主要从天然气管道内外腐蚀原因出发，详细研究了腐蚀发生的机理和严重性，并研究温度和降解产物对管道腐蚀速率的定量关系，管输温度尽量不超过100℃，过高会加剧管道壁面的腐蚀速率，降解物质甲基一乙醇胺有机物腐蚀速率最高，应尽量减少生成。从防腐层和阳极保护方面提出了具体的防腐保护措施，防腐层材料的选择应具备6条性能要求，阴极保护分为外加电流法和牺牲阳极保护法，

2、针对具体腐蚀性质做出合理的防腐措施。研究结果对天然气管道安全、合理运行具有一定的指导意义。关键词：天然气；管道；腐蚀；防护1天然气管道腐蚀原因实验溶液：40%MDEA水溶液、1.358mol/LCO2和0.589mol/LH2S，影响结果如下。1.1管道内腐蚀由上图可知，温度的增加会导致气、液相腐蚀速率变快天然气管道在长期工作过程中，管道内壁直接与输送介质[2-4]。温度在100℃时，气、液相腐蚀速率出现拐点，整体还是呈-接触，会混杂许多CO2、H2S、Cl、溶解氧以及高矿化度水等，随上升的趋势。实验结果表明温度变化对管壁表面膜结构、密度着输送压力、温差以及流体流动速率的变化

3、影响，管道内壁会和稳定性产生影响，因此，在保证管道管材的质量下，管输温度出现不同程度的腐蚀，主要原因如下：①在饱和压降的条件下，尽量不超过100℃，过高会加剧管道壁面的腐蚀速率。天然气管道内会出现自由液相，管内一般会形成气、固、液三相2.2降解产物对管道腐蚀影响共存的状态，随着三相混流物冲刷和腐蚀共同作用，会加深对管壁的腐蚀，尤其是在弯头处管壁因腐蚀变薄，容易形成气体室内温度为130℃，溶液：体积分数为0.7%的降解有机物泄漏事故；②高温高压加剧腐蚀速率，输送温度的升高，不仅加和MDEA溶液，观察实验反应变化，如图2所示。快了酸性气体与管壁的反应速率，同时也提高了土壤硫化物对

4、由图2可知，不同的降解产物在40%的MDEA水溶液腐外壁的腐蚀程度，然而压力的升高会激发酸性物质的活性和运蚀速率均有所不同，降解产物的存在导致了腐蚀速率不同程度动能力，一般情况下，高温高压条件下，会加剧管道管材的腐蚀的加快。甲基一乙醇胺有机物腐蚀速率为0.06mm/a，比其他速率；③电化学腐蚀，天然气管道内存在酸性溶液时，会水解出降解产物腐蚀速率都要高，相对于空白试验腐蚀速率增加了11+H，发生酸性化学反应后，管内壁保护膜遭到破坏，腐蚀介质会倍以上。N,N,N,N-四(羟乙基)乙二胺腐蚀速率为0.05mm/进入管道管壁晶体内，破坏了金属晶体结构，从而产生电化学a。腐蚀速率最低

5、的是1,4-二甲基哌嗪，仅为0.01mm/a。实验[1-3]腐蚀。结果表明：管输过程中应严格控制降解产物的产生，防止管道1.2管道外腐蚀进一步腐蚀。天然气长输管道外腐蚀现象时有发生，管道途径地区土3防护措施壤环境、当地温差以及管道材质等是影响管道外壁腐蚀的主要3.1防腐层原因，据调研，目前选择外防腐层和阴极保护防腐比较多，一般天然气输送过程中，一般具有压力高、距离长、范围广和流会采取外防腐层和阴极保护等技术手段来防止外腐蚀的发生量大等特点，沿途会遇到崎岖的地形、恶劣天气以及温度变化。[2-4]。外防腐层材料要参考当地土壤土质进行选取，一旦管道外天然气在管道输送过程中，对管壁防

6、腐层选材方面要综合考虑防腐层的破坏，随后的采取的阴极保护效果也会大打折扣。土壤土质、运输条件以工艺技术要求，才能在保证输送量的基2管道腐蚀试验础上，做到经济、合理和可靠[3-4]。选择防腐层一般要具备以下2.1温度对管道腐蚀影响几个条件：①电绝缘性好；②耐阴极剥离能力强；③机械强度图1温度与腐蚀速率关系图2降解产物与腐蚀速率关系158

7、2016年06月高；④抗弯耐磨性能高；⑤粘接性好；⑥化学稳定性高。3.2阴极保护法阴极保护分为外加电流法和牺牲阳极保护法。①外加电流国外某石油工程法；将被保护管道与外加直流电源负极相连，而把另一辅助阳极接到电源的正极，在管道和辅助阳极间建立较大

8、的电位差。招投标项目分析便于调节电流和电压，具有保护距离长且保护距离可调和使用高超付翔范围广等优点。②牺牲阳极保护法：在待保护管道上连接更低(中国石油集团海洋工程有限公司,北京100000)电位的金属或合金，从而形成一个新的腐蚀电池。保护原理是摘要：我国石油企业在与国际石油企业合作中，主要以招投标用电极电势比被保护金属更低的金属。方式竞争承包商企业，只有充分了解到投标国背景、国际工程项目投标难点，制定相关竞标策略，夯实自己的技术，优化结构管理水平，提高核心竞争力，降低自身企业存在的经营风险，才能在国际石