天然氣采輸設(shè)備的防腐設(shè)計及防腐措施分析

蒲世權(quán)(中國石油西南油氣田分公司川東北氣礦羅家寨開發(fā)作業(yè)區(qū),四川 達州 635000)

天然氣采輸設(shè)備的防腐設(shè)計及防腐措施分析

蒲世權(quán)(中國石油西南油氣田分公司川東北氣礦羅家寨開發(fā)作業(yè)區(qū),四川 達州 635000)

在目前的天然氣采輸過程當中，由于會受到多種因素的影響而致使設(shè)備產(chǎn)生腐蝕情況，如天然氣輸送管道大多為淺埋形式，極易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，嚴重者甚至還會造成漏損情況。從目前天然氣采輸設(shè)備防腐現(xiàn)狀來看，所采用的防腐措施多以涂層保護處理為主，而經(jīng)實際檢測發(fā)現(xiàn)往往設(shè)計效果并不理想。因此，本文將對天然氣采輸設(shè)備的防腐問題展開深入探究。

天然氣；采輸設(shè)備；腐蝕；措施

在天然氣的開采與輸送過程當中，往往會經(jīng)過許多的復(fù)雜地形環(huán)境，大量的天然氣采輸設(shè)備腐蝕案例均表明腐蝕現(xiàn)象對于天然氣采輸影響巨大，會帶來極大的安全隱患問題。正是基于這一現(xiàn)狀情況下，就進一步增強對天然氣采輸設(shè)備的防腐技術(shù)研究工作意義重大，特別是隨著近年來我國天然氣開采量的不斷增大，就更應(yīng)加強對天然氣采輸設(shè)備防腐問題的重視程度，確保天然氣從開采到運輸整個過程的安全、可靠。

1 天然氣采輸設(shè)備的腐蝕因素

(1)外部環(huán)境影響 外部環(huán)境影響因素主要來自于兩個方面，即：①溫度因素。在這一項因素當中具體就包括了開采設(shè)備與輸送管道內(nèi)部介質(zhì)溫度，其主要是由設(shè)備或管道所處深度所決定的，通常而言，溫度越高腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生率也就越高。②地質(zhì)環(huán)境因素。在天然氣開采與運輸?shù)倪^程當中時常會發(fā)生散電流腐蝕、細菌腐蝕、土壤腐蝕等多種腐蝕現(xiàn)象。

(2)氣體性質(zhì)影響 天然氣本身的構(gòu)成成分就較為復(fù)雜，且不同開采區(qū)的天然氣性質(zhì)也會存在著一定的差異性，針對油氣輸送管道所帶來的影響也不盡相同。通常來說，天然氣內(nèi)往往會存在著大量的硫化合物，對于采輸設(shè)備會造成較為嚴重的腐蝕影響。另外，二氧化碳在溶解時也會產(chǎn)生出碳酸，同樣也會導(dǎo)致天然氣在采輸過程中出現(xiàn)腐蝕情況。

(3)設(shè)備材質(zhì)與工藝影響 對于天然氣采輸設(shè)備腐蝕情況來說，設(shè)備制造所用到的材料與工藝才是影響其腐蝕速率的根本決定性因素。目前，所廣泛應(yīng)用的鋼材料其化學組分及微晶結(jié)構(gòu)內(nèi)均包含著大量的非金屬組合，如硫、磷等均有著強腐蝕特性；同時其中所包含的碳、硅等物質(zhì)也存在著明顯的脆性特點，極易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)裂縫、劃痕等情況。

2 天然氣采輸設(shè)備防腐蝕措施

(1)涂層防護處理措施 涂層防護處理技術(shù)是目前在天然氣采輸設(shè)備防腐處理中最常用到的一種技術(shù)手段，具體包括了以下幾種類型。

①環(huán)氧涂層。此項技術(shù)相對較為復(fù)雜，要先進行適用涂料的調(diào)配處理，把各類環(huán)氧材料與粘合劑予以搭配處理，并同時新加入復(fù)合材料，使其成為一種具備高性能防護效果的涂料，將之應(yīng)用于對天然氣采輸設(shè)備中可發(fā)揮出較十分顯著的防腐蝕效果。②無機非金屬。通常是在設(shè)備外壁涂抹絕緣層，類似于玻璃類或陶瓷類的絕緣體，以促使管道壁的電離子能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)，不出現(xiàn)化學反應(yīng)現(xiàn)象，從而也就能夠起到防腐蝕的效果。

(2)內(nèi)部防腐處理措施 考慮到采輸天然氣本身的質(zhì)量并不完全相同，相應(yīng)的天然氣內(nèi)所包含的各類物質(zhì)含量也會有所差異，并將會由此導(dǎo)致采輸設(shè)備產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。因而，也便需應(yīng)用到內(nèi)部防腐處理技術(shù)來確保采輸設(shè)備，尤其是最易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的長輸管道能夠保持良好的內(nèi)部穩(wěn)定性。對管道內(nèi)壁采取防腐處理，具體可由以下幾方面來著手實施：①對天氣然采取凈化處理，一般在開采源頭由地下所采出的氣體需經(jīng)過脫硫、脫水等處理工藝，確保其能夠符合于相關(guān)的標準要求，而后再將天然氣輸入管道內(nèi)部。②在輸送管道內(nèi)采取涂敷處理措施，以降低輸氣阻力與管道清理次數(shù)，并由此起到防腐蝕的效果。

(3)緩蝕防腐處理措施 在較易發(fā)生腐蝕情況的環(huán)境下可采用緩蝕劑來降低金屬腐蝕速率。采用此種防腐處理措施其主要的優(yōu)勢價值即包括了見效快、成本低、應(yīng)用簡便，因此現(xiàn)已得到了大規(guī)模的普及應(yīng)用。其主要的防腐原理即為應(yīng)用腐蝕劑分子中的極性基團吸附效應(yīng)來把緩蝕劑吸附于管道表層，進而促使金屬表層電荷狀態(tài)能夠得以轉(zhuǎn)變，加強腐蝕反應(yīng)活化特性。并且，其還可在金屬表層產(chǎn)生一層保護膜，可起到防止電荷轉(zhuǎn)移的效果。

(4)陰極保護 針對散電流和極化電流的不同方法為依據(jù)可以將其陰極保護主要分為兩種。 第一，犧牲陽極法，即利用一種腐蝕電位比被保護金屬腐蝕電位更負的金屬或合金與被保護體組成電偶電池，負電性金屬在不斷腐蝕和溶解過程中會產(chǎn)生一定的電流，借助這種電流便可以實現(xiàn)對金屬陰極極化的科學保護，陽極主要選取的是于低電位金屬所在電偶電池，在偶接以后便會大大增加其腐蝕的速度，又稱之為“犧牲陽極”。 第二，外加電流陰極保護，即主要將外部直流電源直接利用起來，利用陰極電流來實現(xiàn)對金屬的保護并使其陰極化，確保保護體能夠在免蝕區(qū)得到應(yīng)用的保護。

兩種不同的陰極保護方法，在應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點等方面都存在諸多的不同，在具體選擇使用哪種方法時應(yīng)用結(jié)合供電條件、工藝條件的變化、結(jié)構(gòu)形狀以及所需保護電流的大小等。若系統(tǒng)對各方面的要求都比較高。即所需的電流、電阻、介質(zhì)電阻率都非常大，且條件變化十分負責等，則需要利用外加電流陰極進行保護，若情況相反則可以選用犧牲陽極予以保護。

3 結(jié)語

總而言之，天氣然采輸設(shè)備發(fā)生腐蝕情況主要是受到外部環(huán)境、氣體性質(zhì)與設(shè)備采集及工藝等因素的影響，要想降低天然氣采輸設(shè)備的腐蝕程度，就必須要采取適當?shù)姆栏g處理措施。在本次研究就提出了涂層防護、內(nèi)部防腐、緩蝕防腐等技術(shù)措施，可達到較好的防腐處理效果。但同時也應(yīng)注意到在應(yīng)用防腐處理措施時，應(yīng)當結(jié)合以采輸設(shè)備的實際的受腐蝕影響程度來進行選取。希望通過本文的研究能夠為相關(guān)的天然氣采輸設(shè)備防腐處理提供一些有價值的參考。

[1]汪春勝.天然氣分輸站設(shè)備內(nèi)防腐涂層施工技術(shù)研究[J].科技與企業(yè),2014，(14).