王前進
【摘? 要】文章主要是分析了油氣集輸管道的內腐蝕分類情況,講解了油氣集輸管道的現(xiàn)狀以及其中存在的內腐蝕問題,同時提出了可行性的解決方案,望能為有關人員提供到一定的參考和幫助。
【關鍵詞】油氣集輸管道;內腐蝕;內防腐
引言
油氣集輸管道是氣田開發(fā)中重要的組成部分,在其中有著十分重要的作用。內腐蝕問題是當前氣田開發(fā)工藝中最常遇到的問題,腐蝕情況的出現(xiàn)會嚴重降低到其傳輸工藝的功率,增加企業(yè)投入的成本,為此文章對如何有效解決到其中存在的難題展開了研究和探討。
1.油氣集輸管道的內腐蝕分類
1.1縫隙腐蝕
縫隙腐蝕是由于非金屬材料與金屬材料,或者異種金屬材料、同種金屬材料相互接觸而形成的。縫隙腐蝕是一種較為常見的腐蝕形式,在管道內壁銹層下、焊縫氣孔、螺母緊壓面、法蘭連接面都很容易出現(xiàn)縫隙腐蝕,它們是由于縫隙中某種離子累計、縫隙中酸度變化、 縫隙中氧分子的缺乏而造成的。
1.2應力腐蝕
應力腐蝕可能是油氣集輸管道金屬內部的殘余應力,也很有可能是油氣集輸管道外加應力,它是一種由于特定腐蝕介質與拉應力共存的過程中所出現(xiàn)的腐蝕破裂。殘余應力可能是由于管道金屬材料體積變化引起的,也可能是管道金屬材料升溫后冷卻降溫不均勻引起的,也有可能是由于加工制造的過程中所出現(xiàn)的形變,還有可能是由于冷縮配合、螺栓緊固、鉚合作用所引起的應力。
1.3點蝕
在油氣集輸管道金屬內壁局部區(qū)域很容易出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象,而這些點蝕又會使得坑點或者洞穴向內部擴展,甚至還有可能會出現(xiàn)穿孔的現(xiàn)象。油氣集輸管道在氯離子含量高的土壤中很容易出現(xiàn)坑蝕和點蝕。一般在綜合評價點蝕時,都采用最大點蝕深度、平均點蝕深度、點蝕密度等指標。
1.4晶間腐蝕
油氣集輸管道往往都采用 合金材料,晶間腐蝕常常發(fā)生在合金晶界處, 一旦出現(xiàn)晶間腐蝕,那么會導致管道的延伸性和強度都出現(xiàn)大幅度下降的現(xiàn)象,機械強度變化較快,即使管道的外型尺寸和金屬質量沒有發(fā)生多大的變化,但是對于油氣集輸管道結構的損壞卻是極為嚴重的。
1.5濃差電池腐蝕
這是由于靠近油氣集輸管道內 壁金屬表面的土壤質量濃度不同而使得電極電位不同,這樣一來就會形成濃差電池腐蝕。
2.油氣集輸管道內腐蝕評估方法
對檢測出的油氣集輸管道內腐蝕缺陷,可以依據(jù)相關標準規(guī)范進行評估。
2.1基于分項安全因數(shù)的方法
原始數(shù)據(jù):規(guī)定的最大缺陷深度、規(guī)定的最大缺陷長度、規(guī)定的最小拉伸強度、管道壁厚管道外徑。使用超聲智能清管器或者漏磁智能清管器進行內部檢測,所得結果即為缺陷尺寸?;诜猪棸踩驍?shù),對腐蝕管道的安全工作壓力(許用壓力)進行合理地估算,同時,將所得估算結果與管道最大許用操作壓力進行相應的比較。若最大許用操作壓力高于估算的許用壓力,那么在運行之前,應該降低壓力,使之在估算的許用壓力以下運行。若最大許用操作壓力低于估算的許用壓力,在經(jīng)過防腐保溫和腐蝕清理之后,腐蝕管道就可以直接使用。
2.2基于許用應力設計的方法
原始數(shù)據(jù):測量的最大缺陷深度、最大缺陷長度、極限拉伸強度,原始壁厚,管道外徑。對安全工作壓力和失效壓力進行正確的計算,同時將其與海底管道最大許用操作壓力進行相應的比較。若最大許用操作壓力高于安全工作壓力,那么在運行之前,應該降低壓力,使之在安全工作壓力以下運行;若最大許用操作壓力低于安全工作壓力, 在經(jīng)過防腐保溫和腐蝕清理之后,腐蝕管道就可以直接使用。
3.油氣集輸管道現(xiàn)狀分析
由于技術條件的局限性,我國在油田傳輸過程不能直接對原油進行運輸, 必須將其轉化為可運輸?shù)挠蜌?。而原油內含有較多的水量,這就會增加油氣運輸過程的能耗,長此以往傳輸管道就會出現(xiàn)內腐蝕現(xiàn)象。隨著近年來我國科技的不斷發(fā)展, 油氣運輸?shù)募夹g也在不斷更新。例如 較為先進的常溫脫離技術,就能使油氣分離的過程在常溫下進行,該技術很好的避免了傳統(tǒng)高溫分離出現(xiàn)的問題。 因此,要有效增加傳輸工藝的內防腐,就要對腐蝕問題進行詳細分析, 然后制定針對性較強的對策。
4.油氣集輸管道內腐蝕問題
油氣傳輸管道中,腐蝕問題基本上都是發(fā)生在油水分離階段,該階段需要進行大量的工藝手段,這些工藝手段就會造成嚴重腐蝕,例如高溫等。另外,設備本身也存在局限,也導致油氣的傳輸工作效率較低。這就嚴重的影響了油田的開發(fā)和生產(chǎn)。 基于此, 本文對腐蝕問題進行簡要分析, 并針對性的提出對策, 以期為油氣運輸發(fā)展提供可靠參考依據(jù)。腐蝕問題主要有下述幾種情況。
4.1管道坑蝕情況
管道的內壁生產(chǎn)通常需要涂抹防腐蝕的保護層,而該涂層通常采用無機、有機等涂料。由于技術的局限性,涂層的防腐蝕性并不高,再加上生產(chǎn)工藝缺陷, 使得涂層的均勻性較差,這就導致油氣傳輸過程中,會對涂層較少部分進行侵蝕, 最終出現(xiàn)管道內壁不均勻腐蝕情況。
4.2反應腐蝕情況
在運輸工藝中,由于工藝局限性,使得傳輸必須是氣體,而將原油轉化為氣體的過程中,這些氣體容易與水發(fā)生化學反應,最終生成腐蝕性較強的酸性氣體。隨著酸性氣體逐漸增加,就會對管道內壁造成大面降低腐蝕。該腐蝕往往會導致油氣的運輸效率降至最低,對企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。
4.3沖刷腐蝕情況
沖刷腐蝕是影響油氣傳輸工藝最為嚴重的腐蝕情況,由于其腐蝕特點又被稱為多次腐蝕。沖刷腐蝕主要就是指傳輸管道受到腐蝕情況,然后由于流體學特性,使得腐蝕物較容易被沖,進而再次對傳輸管道進行腐蝕。長此以往,就會造成傳輸管道的損傷,帶來巨大的經(jīng)濟損失,嚴重時甚至會對工作人員造成巨大安全隱患。
5.油氣集輸管道內防腐措施
油氣集輸管道應用的安全性和穩(wěn)定性,對于社會的穩(wěn)定發(fā)展是極為重要的, 更關系著人們的正常生活。由于油氣集輸管道內腐蝕問題所造成的巨大危害,對其進行科學的處理是非常必要的。針對油氣集輸管道內腐蝕問題,能夠通過合理的防腐手段,降低輸送介質中腐蝕物質與內壁的直接接觸等方式,達到管道內壁防腐目的,本文針對這一措施,做出了以下幾方面的研究和探討。在進行內壁防腐處理時,選用的涂料質量與防腐效果存在著明顯的聯(lián)系,因此,在涂料選擇過程中,應嚴格遵循科學的標準。 對于管理維護、 測試也不同于外部,因此設計時要考慮較多的因素。如陰極保護過程中產(chǎn)生的氧氣和氫氣是不得不考慮的安全因素,溫度可能對鎂陽極消耗率及鋅陽極的極性逆轉有影響需要考慮,還有測試系統(tǒng)的布置,內壁的電絕緣等。添加緩蝕劑緩蝕劑是一種能夠降低集輸管道內壁腐蝕問題發(fā)生的有效材料,將這種液體加注到管道內,能夠在管道腐蝕區(qū)域產(chǎn)生緩蝕劑膜,這層膜將管道內壁與腐蝕氣體進行隔離,從而產(chǎn)生降低腐蝕度的問題。
6.結束語
由上可知,油氣管道的腐蝕情況會影響到整個油氣管道的運輸,為此我們應當采取到相應的措施,才能有效避免到此類情況的發(fā)生。為能將泄漏做到最好,有關人員應當不斷探索出科學合理的應對措施,對管道進行有效的氧化隔絕等措施。
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