采气管线及集气站内设备腐蚀研究

张凤霞　宋静静　韩玲

摘 要：在采气管线的运输过程中，里面的介质通常是原始气体，因此还没有进行净化，里面含有比较多的硫、水以及二氧化碳等杂质，而且再加上一定物理方面的影响，使其非常容易遭受腐蚀。同时集气站里面的设备也会经受不同程度的腐蚀，这样会严重影响设备的使用寿命，增加不必要的经济负担，甚至更严重也有可能出现爆炸。

关键词：轻烃回收;新技术

对天然气进行运输过程是一项非常重要的任务，在进行运输过程中首先需要确保输入气体的质量，而且还需要整个运输过程是安全的。在进行运输过程中，没有进行净化的气体会与不同状态下的水发生化学反应，从而可能形成一种呈现弱酸或者是弱碱的环境，从而对采气管线以及接下来的集气站里面的设备形成一定的腐蚀，随着时间的不断推移，腐蚀的程度会变得越来越严重，选择不同位置的集气管线进行研究可以找到能够对腐蚀的原因进行分析，并且采取行之有效的方法去将腐蚀问题解决。

对油田天然气进行开采时，需要将天然气从气井里面开采出来，然后利用采气管线将传至集气站，因为部分气井出现携液现象、天然气里面含有的机械杂质、硫化氢以及二氧化碳等酸性气体不断冲刷以及磨损着管线以及设备内壁，就会使得采气管线以及设备出现一定的腐蚀现象，对采气管线以及设备的实际使用寿命造成的严重的影响，同时给其安全运行带来了很大的威胁，最终使得企业经济效益降低。

1 采气管线腐蝕原理研究

1.1 主要因素

当提到腐蚀的时候首先就会想到化学腐蚀，在采气管线进行运输的过程中往往会发生比较多的化学反应，这些气体里面往往含有非常多的氧气以及二氧化碳、硫化氢等气体，当这些气体与水进行接触的时候就会发生一定的化学反应，如果二氧化碳与水相接触，使其呈现出一种弱酸性状态，这样就可能是的腐蚀速度加快。对于硫化氢而言，是造成管线里面发生腐蚀的最主要的因素。除此之外由于管线内部存在一定的积水也会形成腐蚀，因为积水会大大增加应力值。

因为天然气组成成分里面没有氧气，所以腐蚀产物里面铁的氧化物主要是通过二次大气腐蚀以及表面腐蚀产物经过转化之后产生的。对于以硫化氢为主导的体系（也就是二氧化碳和硫化氢气体压强之比不超过200），陈旧管线里面的腐蚀主要是硫化氢腐蚀物。性质比较稳定的FeS是在FeC0 3 生成之前形成的。当温度为60℃到240℃的时候，FeS可以给金属提供保护。然而当温度比60℃低的时候，FeS膜就会变得非常不稳定，同时存在很多小孔，同时因为硫化氢的存在会对比较稳定的FcCO 3 物质的形成产生阻碍作用，所以就使得腐蚀速度更加快。从上述可知，当硫化氢处于二氧化碳环境中时，其产生的腐蚀作用非常复杂，这主要是因为FeS以及FeCO 3 膜在不同温度条件下的稳定性比较高。如果井口压力为12Mpa，并且二氧化碳的压强超过0.75Mpa，同时采气管线所处腐蚀环境里面含有二氧化碳，那么陈旧采气管线发生的腐蚀现象主要是由硫化氢以及二氧化碳和游离水共存条件下发生的电化学腐蚀。

1.2 次要因素

要想形成一定的化学反应，除了需要具备反应物以及一定量的催化剂之外，还需要一个比较适宜的条件。腐蚀程度的快慢与条件具有非常直接的联系，会产生影响的一些因素主要包括管道里面的温度、压力以及酸碱度等。如果温度是比较高的，活化分子的百分比也是比较大的，因此就有比较快的化学速率，腐蚀程度也会比较严重。在进行输送的过程中压力会变得越来越大，这样就使得气体的分压比较严重，造成反应物量的增加，是的化学反应速率变得很快。而对于酸碱度而言，对化学反应具有非常直接的影响，通常表现为促进或者是抑制化学反应。而对于二氧化碳或者是硫化氢气体，会使得环境的酸性增强，虽然这些影响因素没有比较大的影响，但是也应该引起足够的重视。

2 集气站内设备的腐蚀原理探究

2.1 外界因素

对于分离器而言，其与硫化氢是经常接触的，与硫化氢在水里面发生一定的电化学腐蚀。一旦硫化氢发生一定的电化学腐蚀，就会大幅度降低分离器的抗反应能力，同时经受一定的腐蚀。

对于加热炉而言，所起到的作用主要是净化，因此会经常与水发生接触，会经常承受水的冲刷，在金属标便发生介质之间的相对运动，从而就会产生一定的金属腐蚀，如果长时间不采取保护措施就会让腐蚀程度变得越来越严重。

2.2 自身因素

对于不同的集气站，里面的设备规格也会存在一定的差异，其主要会收到天然气运输量的影响，此外也会受到温度以及湿度等自然因素的影响。在集气站里面，控制总机是一种非常重要的设备，其主要有两个部分形成。通过实际检测可以发现，控制总机的受用规格同温度以及压力具有直接的影响。如果温度以及压力超过相应的规格，会降低其工作强度，而且抗腐蚀的能力也会大幅度降低，这样就可能降低其工作效率，并且具有一定的经济损失。因此在对设备进行购买之前首先应该对设备进行合理的估测，将其自身因素考虑进行。

3 结语

在采气管线以及集气站里面往往都会发生一定的腐蚀，但是具有不同的腐蚀原因以及腐蚀速度，一旦发生腐蚀就会造成不可估量的损失。如果具有比较大的腐蚀速率，并且范围也比较广，就会存在比较大的沉没成本。

因此我们需要对其腐蚀的原理进行研究，并且对腐蚀的速率以及服饰的范围进行控制，将沉没成本进行降低。现在也已采取许多防腐措施，但是否是最优的，还有待探索。只有通过不停地腐蚀原理探究，才能最先掌握防腐蚀的机理。

参考文献：

[1] 魏孔瑞高含硫气田集气站风险评价技术研究[J].西南石油大学，2013.

[2] 陈小时，孙元疆，陈丽，朱志英，李伟，李志峰.天然气集气处理站基于风险的检验技术[J].中国特种设备安全.

[3] 廖昌建.采气管线及集气站内设备腐蚀机理研究及安全评价[D].西北大学.

作者简介：

张凤霞（1975-），山东省菏泽市人，目前在胜利油田桩西采油厂集输大队从事输气工作.

宋静静（1974-），山东省滨州市人，目前在胜利油田桩西采油厂集输大队从事轻烃运行工作.

韩 玲（1977-），山东省滨州市邹平县人，目前在胜利油田桩西采油厂集输大队从事轻烃运行工作.