摘要:天然气的不断发展以及我国对于节能环保问题的不断重视让人们开始注重对天然气的使用,由此,人们也开始关注起了天然气的开发以及运输模式。但是在此过程中,含硫天然气集输会对集输管产生危害,造成腐蚀,并且这种腐蚀还能会造成严重的安全隐患问题。因此,值得相关人员对其进行注意。本篇文章从根本出发,对含硫天然气当中腐蚀原理出发,并且集合天然气集输管的设计提出如何防治,希望能对我国相关企业以及相关人员有一定帮助,促进我国该项问题进一步提高。提高天然气的使用率以及安全运输效率。
关键词:集输管网;腐蚀控制;探讨;含硫天然气
引言
天然气在开发以及运输的过程中,可能会含有含硫天然气,这种天然气在预算农户的过程中会对集输管造成严重的影响,如果对于这种天然气不能有效控制,则会对集输管产生腐蚀,长此以往,能会出现集输管泄漏问题,最终形成安全隐患,在目前,对于含硫天然气集输管保护过程中,有众多方式对其进行保护,不管是设计还是运行,各个阶段的保护措施已经趋于成熟。本篇文章也对集输管腐蚀原理问题进行分析,最终提出如何控制集输管腐蚀方式。
一、含硫天然气腐蚀集输管网的主要原因
在对天然气进行运输的过程中都需要有集输管网来完成这一过程,但是含硫天然气当中携带电解质溶液,如果与钢管道之间产生接触,则会产生反映,让表面变得不均衡,从而导致管网产生腐蚀。这种腐蚀作用属于电化学腐蚀。从目前实际来看,有各种种类的腐蚀,并且这种腐蚀与温度、浓度、流速都有一定的关系,因此,上述三个条件所造成的管道腐蚀程度也各不相同。在电解液当中当含有水分时,水分子的作用会让含硫天然气当中出现正氢离子。此时的钢管内部则会因此,让含硫天然气变成具备服饰性质的气体,并且管道内部的铁元素会与其形成正电位,此时的钢管道所造成的腐蚀情况也会加剧。
以下是笔者阐述的腐蚀机理:
H2S一旦溶于水、遍立即电力,使水具有酸性:
H2S=H++HS-
HS-=H++S2-
是=所释放出的氢离子则是极化剂,容易在阴极当中多去电子,促进阳极铁溶解反映,最终造成钢铁全面遭到腐蚀。
阳极反应:Fe-2eFe2+
阴极反应:2H++2eHad(钢中扩散)+HadH2
阳极反应的产物:Fe2++S2-FeS
含硫天然气阳极反应:Fe-2eFe2+
阴极反应:2H++2eHad(钢中扩散)+HadH2
阳极反应的产物:Fe2++S2-FeS
二、含硫天然气集输管网腐蚀控制的有效方法
(一)在设计阶段的防腐处理办法
在设计阶段所需要做的是做好含硫天然气集输管网的防腐管控工作,所应当把握的主要有以下几个方面:
首先,进行适当的管网选材。集输管网是含硫天然气的运输载体,同时也是保证整个环节安全的关键所在,这点能保证管网具备良好的抗腐蚀能力,同时这点也是选择管网的重要条件。也就是说在含硫天然气运输的整个过程中,通常会遇到一些低洼部分,这些低洼部分则容易导致这些具备腐蚀性的液体汇聚,在长途运输过程中,这种腐蚀性的冲击,会导致安全事故发生。因此,为了防止管道内部存在低洼部分,应当在管道当中采用低合金或是碳钢等材料的钢管道,这样可以达到凭证效果,并且对于硫化物的腐蚀性也存在一定的降解作用。
第二、做好与管网相关的保护设计工作,为了可以提高仿佛效果,相关的工作人员可以在管道内壁涂上保护层,防止或是减少腐蚀的危害。在正常情况下,管道的使用寿命会延长,因此,冲长远来看,这种投入也是十分可行的。比方说无溶剂型环氧聚酯涂料,芳胺固化环氧涂料等等,都可以将其作为非CRA符合管道中的防腐涂料。
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第三、在设计阶段当中需要考虑到气液的分数方式。按照硫化氢的腐蚀机理,硫化氢只有溶解水中才具备腐蚀性,降低天然气当中液体的含量能有效的遏制电化学放映的发生,采用气液分输的方式可以极大的降低管道内液态水含量,有效控制腐蚀速率,同时也能增强后期运行当中腐蚀剂的缓释效果。
(二)在输送过程中的防腐控制方法
含硫天然气集输管道在运行的状态当中时,需要对其展开防腐控制,这点也需要从两个方面来进行:
其一是对集输管道当中添加缓蚀剂。这种方式主要是利用化学试剂,从而达到防腐效果。通过添加缓蚀剂来实现明显的控制效果,进而在其中主要是利用的是加注以及批处理两种不同形式。首先需要采用加注的方式来完成缓蚀剂添加,保证化学药剂数量需要与天然气当中水含量互相适应。同时,为了可以让缓释剂更加有效的保护管道,可以采用定期批注处理的方式连续加注,这种方式类似于管道内添加防护膜,从而达到相同的防腐目的。
其二、电化学仿佛也是管道运输过程当中较为重要的服饰控制手段。含硫天然气之所以能对集输管道网产生危害,主要是因为电化学能产生反映。进而让电化学防腐纳入了控制服饰当中,通常这样也能收获较为显著的效果,在事件的过程中,通过阴极保护法,让电化学产生金属材料电势变低从而更好的对集输管道网进行保护,避免服饰侵害。该方式的主要特点就是抗干扰性强,对管道外腐蚀保护具备较好的保护效果,同时也让保护范围大大扩展。
三、集输管网设计阶段防腐措施分析
天然气集输管网在设计的过程中就需要考虑到仿佛问题,也就是对材料的选择,管网的埋设以及缓蚀剂加剂的安装和腐蚀检测装置设计等等,这些工作都与防腐有直接关系,是含硫天然气集输管网的重点工作。
(一)集输管网材料选择
天然气大部分都是从井下开采的,因此,需要对其进行处理,首先需要将杂质以及游离水处理,之后再处理其中所具备的二氧化碳、水蒸气以及硫化氢等部分。天然气在管道传输的过程中,会随着温度压力的变化而产生变化,因此,经常会出现凝析液体流出,这种液体如果无法排除会堆积在天然气管道的低洼位置最终成为强腐蚀液体,造成严重的腐蚀损害。
另外,人工合成非金属材料也具备强大的抗腐蚀能力,并且成本低,运输方便,便于维护,在日后的含硫天然气集输管网建造当中可以多多运用。
(二)含硫天然气集输管网缓蚀剂加注要点
在对含硫天然气集输管网缓蚀剂加注处理的过程中,需要有一定重视程度,加注点所选择的方式有全站方式、断电方式以及兼顾点等方面。其中全站加注点选择方式主要是全部安装加剂设备,这种方式可以最大程度的对集输管网进行保护,但是花费较高,同时安装工艺较为复杂,端点加注方式选择合适的集输管网端点进行加剂。这种方式不仅操作简洁,同时加剂点也不会受到其他加剂电的影响,但是这种方式对就近连接短距离站分支管道能起到有效的保护作用。
四、结束语
含硫天然气集输管网运行的过程中,会因为自身材质而产生不同的服饰问题,因此,缓蚀剂选择十分重要,同时工作人员需要对缓蚀剂进行中试,对于缓蚀剂进一步研究,保证在各种腐蚀环境当中都能运用合适的缓蚀剂。
在正常情况下,缓蚀剂的缓释效率所造成的影响众多,其中不仅与集输管网材质相关,还与环境有直接关系,硫化物金属互相作用会受到环境的影响,并且密集的腐蚀产物能起到遏制腐蚀的作用。工作人员需要根据实际情况选择缓蚀剂,降低含硫天然气集输管网当中所发生的腐蚀速度。除此之外,还需要对缓蚀剂当中添加量进行控制,在缓蚀剂添加的过程中,需要足够重视添加量,一般情况下,缓蚀剂的添加量增加,也会让缓蚀效果增加,但是缓蚀剂如果增加到一定的量则会不会有较高的提升。总的来说对于含硫天然气应当选择合适的缓蚀剂。
参考文献
[1]段海博.含硫天然气集输管网的腐蚀控制研究[J].数字化用户,2017.
[2]唐宇.关于控制含硫天然气集输的管网腐蚀性的分析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(15):278-278.
[3]王晓霖,刘德绪,龚金海,等.高含硫天然气集输系统腐蚀控制技术及应用[C]//中国管道完整性管理技术交流暨标准宣贯大会.2011.
[4]刘德绪,王晓霖,龚金海.普光高含硫气田集输管道腐蚀风险评估与控制技术[J].油气田地面工程,2012,31(7):71-72.
论文作者:向阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签:天然气论文; 管网论文; 含硫论文; 管道论文; 方式论文; 缓蚀剂论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第9期论文;