采氣管線及集氣站內(nèi)設(shè)備腐蝕研究

張鳳霞　宋靜靜　韓玲

摘 要：在采氣管線的運(yùn)輸過程中，里面的介質(zhì)通常是原始?xì)怏w，因此還沒有進(jìn)行凈化，里面含有比較多的硫、水以及二氧化碳等雜質(zhì)，而且再加上一定物理方面的影響，使其非常容易遭受腐蝕。同時(shí)集氣站里面的設(shè)備也會(huì)經(jīng)受不同程度的腐蝕，這樣會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的使用壽命，增加不必要的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，甚至更嚴(yán)重也有可能出現(xiàn)爆炸。

關(guān)鍵詞：輕烴回收;新技術(shù)

對天然氣進(jìn)行運(yùn)輸過程是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，在進(jìn)行運(yùn)輸過程中首先需要確保輸入氣體的質(zhì)量，而且還需要整個(gè)運(yùn)輸過程是安全的。在進(jìn)行運(yùn)輸過程中，沒有進(jìn)行凈化的氣體會(huì)與不同狀態(tài)下的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而可能形成一種呈現(xiàn)弱酸或者是弱堿的環(huán)境，從而對采氣管線以及接下來的集氣站里面的設(shè)備形成一定的腐蝕，隨著時(shí)間的不斷推移，腐蝕的程度會(huì)變得越來越嚴(yán)重，選擇不同位置的集氣管線進(jìn)行研究可以找到能夠?qū)Ωg的原因進(jìn)行分析，并且采取行之有效的方法去將腐蝕問題解決。

對油田天然氣進(jìn)行開采時(shí)，需要將天然氣從氣井里面開采出來，然后利用采氣管線將傳至集氣站，因?yàn)椴糠謿饩霈F(xiàn)攜液現(xiàn)象、天然氣里面含有的機(jī)械雜質(zhì)、硫化氫以及二氧化碳等酸性氣體不斷沖刷以及磨損著管線以及設(shè)備內(nèi)壁，就會(huì)使得采氣管線以及設(shè)備出現(xiàn)一定的腐蝕現(xiàn)象，對采氣管線以及設(shè)備的實(shí)際使用壽命造成的嚴(yán)重的影響，同時(shí)給其安全運(yùn)行帶來了很大的威脅，最終使得企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益降低。

1 采氣管線腐蝕原理研究

1.1 主要因素

當(dāng)提到腐蝕的時(shí)候首先就會(huì)想到化學(xué)腐蝕，在采氣管線進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^程中往往會(huì)發(fā)生比較多的化學(xué)反應(yīng)，這些氣體里面往往含有非常多的氧氣以及二氧化碳、硫化氫等氣體，當(dāng)這些氣體與水進(jìn)行接觸的時(shí)候就會(huì)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，如果二氧化碳與水相接觸，使其呈現(xiàn)出一種弱酸性狀態(tài)，這樣就可能是的腐蝕速度加快。對于硫化氫而言，是造成管線里面發(fā)生腐蝕的最主要的因素。除此之外由于管線內(nèi)部存在一定的積水也會(huì)形成腐蝕，因?yàn)榉e水會(huì)大大增加應(yīng)力值。

因?yàn)樘烊粴饨M成成分里面沒有氧氣，所以腐蝕產(chǎn)物里面鐵的氧化物主要是通過二次大氣腐蝕以及表面腐蝕產(chǎn)物經(jīng)過轉(zhuǎn)化之后產(chǎn)生的。對于以硫化氫為主導(dǎo)的體系（也就是二氧化碳和硫化氫氣體壓強(qiáng)之比不超過200），陳舊管線里面的腐蝕主要是硫化氫腐蝕物。性質(zhì)比較穩(wěn)定的FeS是在FeC0 3 生成之前形成的。當(dāng)溫度為60℃到240℃的時(shí)候，F(xiàn)eS可以給金屬提供保護(hù)。然而當(dāng)溫度比60℃低的時(shí)候，F(xiàn)eS膜就會(huì)變得非常不穩(wěn)定，同時(shí)存在很多小孔，同時(shí)因?yàn)榱蚧瘹涞拇嬖跁?huì)對比較穩(wěn)定的FcCO 3 物質(zhì)的形成產(chǎn)生阻礙作用，所以就使得腐蝕速度更加快。從上述可知，當(dāng)硫化氫處于二氧化碳環(huán)境中時(shí)，其產(chǎn)生的腐蝕作用非常復(fù)雜，這主要是因?yàn)镕eS以及FeCO 3 膜在不同溫度條件下的穩(wěn)定性比較高。如果井口壓力為12Mpa，并且二氧化碳的壓強(qiáng)超過0.75Mpa，同時(shí)采氣管線所處腐蝕環(huán)境里面含有二氧化碳，那么陳舊采氣管線發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象主要是由硫化氫以及二氧化碳和游離水共存條件下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。

1.2 次要因素

要想形成一定的化學(xué)反應(yīng)，除了需要具備反應(yīng)物以及一定量的催化劑之外，還需要一個(gè)比較適宜的條件。腐蝕程度的快慢與條件具有非常直接的聯(lián)系，會(huì)產(chǎn)生影響的一些因素主要包括管道里面的溫度、壓力以及酸堿度等。如果溫度是比較高的，活化分子的百分比也是比較大的，因此就有比較快的化學(xué)速率，腐蝕程度也會(huì)比較嚴(yán)重。在進(jìn)行輸送的過程中壓力會(huì)變得越來越大，這樣就使得氣體的分壓比較嚴(yán)重，造成反應(yīng)物量的增加，是的化學(xué)反應(yīng)速率變得很快。而對于酸堿度而言，對化學(xué)反應(yīng)具有非常直接的影響，通常表現(xiàn)為促進(jìn)或者是抑制化學(xué)反應(yīng)。而對于二氧化碳或者是硫化氫氣體，會(huì)使得環(huán)境的酸性增強(qiáng)，雖然這些影響因素沒有比較大的影響，但是也應(yīng)該引起足夠的重視。

2 集氣站內(nèi)設(shè)備的腐蝕原理探究

2.1 外界因素

對于分離器而言，其與硫化氫是經(jīng)常接觸的，與硫化氫在水里面發(fā)生一定的電化學(xué)腐蝕。一旦硫化氫發(fā)生一定的電化學(xué)腐蝕，就會(huì)大幅度降低分離器的抗反應(yīng)能力，同時(shí)經(jīng)受一定的腐蝕。

對于加熱爐而言，所起到的作用主要是凈化，因此會(huì)經(jīng)常與水發(fā)生接觸，會(huì)經(jīng)常承受水的沖刷，在金屬標(biāo)便發(fā)生介質(zhì)之間的相對運(yùn)動(dòng)，從而就會(huì)產(chǎn)生一定的金屬腐蝕，如果長時(shí)間不采取保護(hù)措施就會(huì)讓腐蝕程度變得越來越嚴(yán)重。

2.2 自身因素

對于不同的集氣站，里面的設(shè)備規(guī)格也會(huì)存在一定的差異，其主要會(huì)收到天然氣運(yùn)輸量的影響，此外也會(huì)受到溫度以及濕度等自然因素的影響。在集氣站里面，控制總機(jī)是一種非常重要的設(shè)備，其主要有兩個(gè)部分形成。通過實(shí)際檢測可以發(fā)現(xiàn)，控制總機(jī)的受用規(guī)格同溫度以及壓力具有直接的影響。如果溫度以及壓力超過相應(yīng)的規(guī)格，會(huì)降低其工作強(qiáng)度，而且抗腐蝕的能力也會(huì)大幅度降低，這樣就可能降低其工作效率，并且具有一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此在對設(shè)備進(jìn)行購買之前首先應(yīng)該對設(shè)備進(jìn)行合理的估測，將其自身因素考慮進(jìn)行。

3 結(jié)語

在采氣管線以及集氣站里面往往都會(huì)發(fā)生一定的腐蝕，但是具有不同的腐蝕原因以及腐蝕速度，一旦發(fā)生腐蝕就會(huì)造成不可估量的損失。如果具有比較大的腐蝕速率，并且范圍也比較廣，就會(huì)存在比較大的沉沒成本。

因此我們需要對其腐蝕的原理進(jìn)行研究，并且對腐蝕的速率以及服飾的范圍進(jìn)行控制，將沉沒成本進(jìn)行降低?，F(xiàn)在也已采取許多防腐措施，但是否是最優(yōu)的，還有待探索。只有通過不停地腐蝕原理探究，才能最先掌握防腐蝕的機(jī)理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 魏孔瑞高含硫氣田集氣站風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)研究[J].西南石油大學(xué)，2013.

[2] 陳小時(shí)，孫元疆，陳麗，朱志英，李偉，李志峰.天然氣集氣處理站基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)[J].中國特種設(shè)備安全.

[3] 廖昌建.采氣管線及集氣站內(nèi)設(shè)備腐蝕機(jī)理研究及安全評價(jià)[D].西北大學(xué).

作者簡介：

張鳳霞（1975-），山東省菏澤市人，目前在勝利油田樁西采油廠集輸大隊(duì)從事輸氣工作.

宋靜靜（1974-），山東省濱州市人，目前在勝利油田樁西采油廠集輸大隊(duì)從事輕烴運(yùn)行工作.

韓 玲（1977-），山東省濱州市鄒平縣人，目前在勝利油田樁西采油廠集輸大隊(duì)從事輕烴運(yùn)行工作.