含硫天然氣集輸管網腐蝕控制探討

宋立東（中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司川中油氣礦，四川 遂寧 629000)

含硫天然氣集輸管網腐蝕控制探討

宋立東（中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司川中油氣礦，四川 遂寧 629000)

隨著天然氣使用在人們生產生活中越發的普遍，關于天然氣的開發與輸送方式也受到了前所未有的關注。而在此過程中，含硫天然氣不僅容易對集輸管網帶來腐蝕，同時腐蝕泄露后還會伴有嚴重的安全隱患。由此，本文便從含硫天然氣的腐蝕原理出發，并集合天然氣集輸管網的設計提出具體的防腐控制方法，以期為各位讀者提供參考。

含硫天然氣；集輸管網；腐蝕控制；探討

1 含硫天然氣腐蝕集輸管網的原因

在天然氣的輸送過程中，需要借助集輸管網來完成其集輸過程，而含硫天然氣中攜帶的電解質溶液一旦與鋼管道之間產生了密切接觸，那么則會在其表面形成不均勻的差異，繼而對管網造成腐蝕作用。該腐蝕的類型屬于電化學腐蝕。從實際情況來看，種類各異的電解液根據溫度、濃度、流速的差異，其所能給鋼管道造成的腐蝕程度也是明顯不同的。當電解液中含有水成分時，在水分子的作用下，含硫天然氣中便會產生正氫離子。此時鋼管的內部的極化劑便會讓含硫天然氣轉變為具備腐蝕性能的氣體，并同管道內部的鐵元素相互結合成為正電位，而此時對于鋼管道所造成的腐蝕情況也會加劇。

腐蝕機理：

釋放出的氫離子是強去極化劑，極易在陰極奪取電子，促進陽極鐵溶解反應而導致鋼鐵的全面腐蝕。

陽極反應：Fe-2e Fe2+

陰極反應：2H++2e Had(鋼中擴散)+HadH2

陽極反應的產物：Fe2++S2-FeS

2 含硫天然氣集輸管網腐蝕控制的有效方法

2.1 在設計階段的防腐處理辦法

要在設計階段做好含硫天然氣集輸管網的防腐管控工作，關鍵應當從以下幾個方面進行把握：

其一，進行適當的管網選材。集輸管網作為含硫天然氣的運輸載體，也是保證整個環節安全穩定的關鍵點，所以確保管網具有較好的防腐蝕能力，也成為選擇管網的一項重要條件。舉例來說，在對含硫天然氣進行運輸的過程中，通常會遇到一些低洼部分，而在這些低洼處則容易造成腐蝕性液體的集聚，在長時間的運輸途中，這種腐蝕性的沖擊便極易導致安全事故的發生。所以，為了避免管道內部存在低洼部分，該部分管段可以采用低合金或碳鋼等材質的鋼管道則往往可以達到平整效果，并且還能對硫化物的腐蝕性起到一定的降解作用。

其二，做好關于管網的保護設計工作。要達到防腐效果，工作人員可以在管道內壁涂敷保護層，以此減輕或防止腐蝕危害。通常情況下看，在管道內涂上致密的保護層，在增加材料成本的同時，也能夠對管道的使用壽命進行延長。所以從長遠情況來看，這種投入也是可行的。例如，無溶劑型的環氧聚酯涂料、新型環氧樹脂、芳胺固化環氧涂料、H04-1磁漆、H05-1等，都可作為非CRA復合管道中的防腐涂料。

其三，在設計階段就考慮采用氣液的分輸的方式。根據硫化氫的腐蝕機理，硫化氫只有溶解在水中才具有腐蝕性，降低天然氣中液體的含量可以有效的抑制電化學反應的發生，采用氣液分輸的方式可以極大的降低管道內液態水的含量，有效控制腐蝕速率，同時也可以明顯的增強后期運行過程中緩蝕劑的緩釋效果。

2.2 在輸送程中的防腐控制方法

當含硫天然氣的集輸管道處于運行狀態中時，要對其展開防腐可控制，則需要從以下幾個方面著手加強注意：

其一，向集輸管網添加緩蝕劑。該種方法主要是利用了化學試劑，從而達到防腐效果。通過添加緩蝕劑能夠實現較為明顯的腐蝕控制效果，而其主要的運用方式可以分為加注與批處理兩種不同形式。首先，要采取加注方式來完成緩蝕劑的添加，需要確保所添加的化學藥劑數量必須同天然氣中的水含量相互適應。為了使緩釋劑能有效保護管道，可以采用定期批處理與連續加注的方式，該種處理方式類似于向管道內添加防護膜，從而達到相同的防腐目的。

其二，電化學防腐也是管道輸送過程中的一項重要腐蝕控制手段。含硫天然氣之所以能夠對集輸管網造成腐蝕后果，主要在于電化學能夠產生反應效果。而將電化學防腐納入到控制腐蝕中，通常也能收獲到較為顯著的效果。在當前實踐中，主要采用的還是陰極保護法，通過讓電化學產生變化使金屬材料電勢變低，繼而使得集輸管網可以受到保護，并有效避免了腐蝕侵害。該方法所具有的特點主要體現在抗干擾性強、對管道外腐蝕的保護效果好，保護范圍更廣等方面。

3 結語

天然氣在我國不僅獲得了極為廣泛的運用，同時開發與利用天然氣也成為較長時間范圍內的重要趨勢。因而，加強含硫天然氣集輸管網腐蝕控制技術研究，不僅對于保障管道運輸安全有著重要作用，同時也是天然氣領域要獲得不斷突破的必由之路。由此，只有深化其技術方法探究，并將探索得出的經驗積極投入到實踐中，才能最終使得我國的天然氣事業能夠更上一層樓。

[1]石鑫,羊東明,張嵐.含硫天然氣集輸管網的腐蝕控制[J].油氣儲運,2012,01:27-30+44+83.

[2]趙昕怡,謝堯玉,漆小國.含硫天然氣集輸管網的防腐[J].內江科技,2012,08:15+17.

[3]李奉波.簡述含硫天然氣集輸管網的腐蝕控制[J].化工管理,2016,03:221.

[4]宋美華,張仁勇,孟波等.含硫集輸管道內腐蝕控制技術研究[J].全面腐蝕控制,2016,03:69-73.

宋立東（1981-）男，漢族，四川遂寧人，工程師，主要從事天然氣地面集輸管理工作。