耿雨(中石油渭南煤層氣管輸有限責任公司,陜西 渭南 714000)
管道內防腐技術在煤層氣管道的應用
耿雨(中石油渭南煤層氣管輸有限責任公司,陜西 渭南 714000)
煤層氣是一種非常優質的能源,作為天然氣中的一種,煤層氣已經成為當前非常受歡迎的一種能源,在生活和生產中都有比較廣泛的應用,而我國在煤層氣方面的儲量也是非常豐富。而煤層氣的管道內防腐技術一直都是行業內關注的重點。本文首先強調了煤層氣管道內防腐檢查的重要性,然后介紹了煤層氣管道內腐蝕機理,最后介紹了應用在煤層氣管道的兩種內防腐技術。希望通過本文的研究,對煤層氣管道內防腐方面的研究能夠進行理論補充,同時也希望相關技術的發展能夠通過本文獲得新的創新思路。
管道;內腐蝕;煤層氣
根據統計由于管道腐蝕造成的資源損失以及經濟損失一直都是影響生產總值的重要因素,而現今的防腐技術則是能夠盡可能避免相關的損失,而煤層氣管道內腐蝕產生的經濟損失還與鋼材損失有關,在其開采與運輸中管道建設至關重要,是煤層氣運輸的生命線,但內腐蝕的隱蔽性很強,在實際運輸中并不容易被檢測出來,因此本文從煤層氣管道內腐蝕的檢測為研究的起點。
煤層氣的主要成分是甲烷[1]。具有易燃易爆的屬性,在運輸中,由于管道本身是處于長期埋地的狀態,受到本身管道材質的影響以及在管道建設施工中可能造成的損傷,在管道運行中也有可能受到第三方的破壞,很可能造成一些腐蝕嚴重的現象,而內腐蝕是導致意外事故的重要因素,例如管道爆炸事件,每年的煤層氣管道事故中,有超過一半是由于內腐蝕導致的,因此煤層氣管道內腐蝕檢測至關重要,通常包括超聲波檢測技術、渦流檢測技術等。
2.1 氣相均勻腐蝕
通常煤層氣在管道運輸中會含有一定的水汽[2]。在一定的環境下,水汽會在管道內壁中凝結并形成水膜,一些煤層氣中含有的其他氣體就會溶解在水膜中。由于本身煤層氣中的水汽數量有限,因此水膜的厚度也非常小,酸性氣體比較容易與管道金屬接觸,對管道產生腐蝕,這種就是氣相均價腐蝕,也是最常見的一種內腐蝕,但這種腐蝕受到很多方面的影響,腐蝕產物也會對管道起到一定的保護作用,氣相均勻腐蝕的效果終究是有限的。而且在腐蝕過程中本身也會受到一些物質的阻礙,所以腐蝕的效果并不明顯。
2.2 坑蝕
坑蝕在氣相中非常容易發生[3]。在煤層氣管道中也是比較嚴重的內腐蝕機理。管道內部中,腐蝕產物不均勻就容易造成坑點,也就是說相對于上文中的氣相均勻腐蝕,產生坑蝕的主要原因就是腐蝕不均勻,腐蝕產物本身在金屬表面起到保護作用,保護膜不均勻也是導致產生坑點的原因。
2.3 沖刷腐蝕
管道本身受到煤層氣高速氣流的沖刷也會造成腐蝕,尤其是管道的彎頭被氣流沖擊的效果最強,腐蝕產物本身也會不斷被氣流帶走,而新的金屬也會暴露在高速氣流下,導致腐蝕加劇。除此之外,高速氣流狀態下的煤層氣會在運輸中不斷帶走腐蝕產物,形成粉塵,這些粉塵對管道金屬的腐蝕作用會更強,讓內腐蝕更加嚴重。在煤層氣運輸管道中由于沖刷腐蝕導致的管道泄漏事故非常多,多數都是在彎頭處,這些部分受到沖刷腐蝕的作用最直接,管道內壁在腐蝕下不斷變薄,對煤層氣氣流的沖刷超出極限就會產生煤層氣泄漏事故。
3.1 緩蝕劑技術
顧名思義,緩蝕劑的主要作用就是能夠對金屬腐蝕起到抑制作用,在一定的環境介質中添加少量就能夠起到顯著的抑制腐蝕效果,是一種介質添加劑,但腐蝕劑在使用中有很多注意事項,首先是緩蝕劑本身是一種少量添加劑,不需要添加過多,主要是選擇適合煤層氣運輸的緩蝕劑,讓其壓制腐蝕的效率得到最高。然后是使用腐蝕劑不需要任何其他輔助設施,其使用非常便捷,而且效果也非常顯著,對金屬不會造成任何不良影響,環境介質本身也不會因為緩蝕劑的添加而產生變化,也就是說對煤層氣本身的性質不會造成不良影響。最后是緩蝕劑能否起到作用與金屬的種類、環境條件有關,在使用時一定要嚴格考察。
3.2 內涂層技術
對煤層氣管道內部實施內涂層技術也有很多要求,首先是內涂層的作用是為了防止管道在運行中被腐蝕,而內涂層本身要具有極高的耐水性以及耐壓性,煤層氣產生的氣流沖刷會對內涂層造成一定的壓力,在管道施工以及搬運中也會承受一些沖擊。內涂層本身還有具備良好的耐彎曲性,在管道施工中不受彎管的影響而產生裂痕。
煤層氣管道的內防腐技術一直是行業以及學術界研究的重點,因為內腐蝕本身受到很多因素的影響,實際運輸中,防腐技術是非常重要的。本文簡單分析了內防腐機理以及兩種最實用的內防腐技術,而還有更多的技術有待挖掘,相關的研究也會不斷補充,我國煤層氣資源的開發以及運輸一定會不斷發展,為經濟建設以及能源開發起到重要作用。
[1]紀思駿.噴涂技術在管道防腐中的應用與分析[J].科技與創新,2017,07:149.
[2]張屹世.油田地面工程管道防腐施工技術應用分析[J].全面腐蝕控制,2017,02:63-65.
[3]于剛,杜京蔚,杜樹勛.三維高清漏磁內檢測技術在天然氣長輸管道上的應用[J].油氣田地面工程,2017,04:8-10.