天然气采输设备的防腐设计及防腐措施分析

在天然气的开采与输送过程当中, 往往会经过许多的复杂地形环境, 大量的天然气采输设备腐蚀案例均表明腐蚀现象对于天然气采输影响巨大, 会带来极大的安全隐患问题。正是基于这一现状情况下, 就进一步增强对天然气采输设备的防腐技术研究工作意义重大, 特别是随着近年来我国天然气开采量的不断增大, 就更应加强对天然气采输设备防腐问题的重视程度, 确保天然气从开采到运输整个过程的安全、可靠。

1 天然气采输设备的腐蚀因素

(1) 外部环境影响外部环境影响因素主要来自于两个方面, 即: (1) 温度因素。在这一项因素当中具体就包括了开采设备与输送管道内部介质温度, 其主要是由设备或管道所处深度所决定的, 通常而言, 温度越高腐蚀现象的发生率也就越高。 (2) 地质环境因素。在天然气开采与运输的过程当中时常会发生散电流腐蚀、细菌腐蚀、土壤腐蚀等多种腐蚀现象。

(2) 气体性质影响天然气本身的构成成分就较为复杂, 且不同开采区的天然气性质也会存在着一定的差异性, 针对油气输送管道所带来的影响也不尽相同。通常来说, 天然气内往往会存在着大量的硫化合物, 对于采输设备会造成较为严重的腐蚀影响。另外, 二氧化碳在溶解时也会产生出碳酸, 同样也会导致天然气在采输过程中出现腐蚀情况。

(3) 设备材质与工艺影响对于天然气采输设备腐蚀情况来说, 设备制造所用到的材料与工艺才是影响其腐蚀速率的根本决定性因素。目前, 所广泛应用的钢材料其化学组分及微晶结构内均包含着大量的非金属组合, 如硫、磷等均有着强腐蚀特性;同时其中所包含的碳、硅等物质也存在着明显的脆性特点, 极易导致设备出现裂缝、划痕等情况。

2 天然气采输设备防腐蚀措施

(1) 涂层防护处理措施涂层防护处理技术是目前在天然气采输设备防腐处理中最常用到的一种技术手段, 具体包括了以下几种类型。

(1) 环氧涂层。此项技术相对较为复杂, 要先进行适用涂料的调配处理, 把各类环氧材料与粘合剂予以搭配处理, 并同时新加入复合材料, 使其成为一种具备高性能防护效果的涂料, 将之应用于对天然气采输设备中可发挥出较十分显著的防腐蚀效果。 (2) 无机非金属。通常是在设备外壁涂抹绝缘层, 类似于玻璃类或陶瓷类的绝缘体, 以促使管道壁的电离子能够保持稳定状态, 不出现化学反应现象, 从而也就能够起到防腐蚀的效果。

(2) 内部防腐处理措施考虑到采输天然气本身的质量并不完全相同, 相应的天然气内所包含的各类物质含量也会有所差异, 并将会由此导致采输设备产生腐蚀现象。因而, 也便需应用到内部防腐处理技术来确保采输设备, 尤其是最易出现腐蚀现象的长输管道能够保持良好的内部稳定性。对管道内壁采取防腐处理, 具体可由以下几方面来着手实施: (1) 对天气然采取净化处理, 一般在开采源头由地下所采出的气体需经过脱硫、脱水等处理工艺, 确保其能够符合于相关的标准要求, 而后再将天然气输入管道内部。 (2) 在输送管道内采取涂敷处理措施, 以降低输气阻力与管道清理次数, 并由此起到防腐蚀的效果。

(3) 缓蚀防腐处理措施在较易发生腐蚀情况的环境下可采用缓蚀剂来降低金属腐蚀速率。采用此种防腐处理措施其主要的优势价值即包括了见效快、成本低、应用简便, 因此现已得到了大规模的普及应用。其主要的防腐原理即为应用腐蚀剂分子中的极性基团吸附效应来把缓蚀剂吸附于管道表层, 进而促使金属表层电荷状态能够得以转变, 加强腐蚀反应活化特性。并且, 其还可在金属表层产生一层保护膜, 可起到防止电荷转移的效果。

(4) 阴极保护针对散电流和极化电流的不同方法为依据可以将其阴极保护主要分为两种。第一, 牺牲阳极法, 即利用一种腐蚀电位比被保护金属腐蚀电位更负的金属或合金与被保护体组成电偶电池, 负电性金属在不断腐蚀和溶解过程中会产生一定的电流, 借助这种电流便可以实现对金属阴极极化的科学保护, 阳极主要选取的是于低电位金属所在电偶电池, 在偶接以后便会大大增加其腐蚀的速度, 又称之为“牺牲阳极”。第二, 外加电流阴极保护, 即主要将外部直流电源直接利用起来, 利用阴极电流来实现对金属的保护并使其阴极化, 确保保护体能够在免蚀区得到应用的保护。

两种不同的阴极保护方法, 在应用范围和优缺点等方面都存在诸多的不同, 在具体选择使用哪种方法时应用结合供电条件、工艺条件的变化、结构形状以及所需保护电流的大小等。若系统对各方面的要求都比较高。即所需的电流、电阻、介质电阻率都非常大, 且条件变化十分负责等, 则需要利用外加电流阴极进行保护, 若情况相反则可以选用牺牲阳极予以保护。

3 结语

总而言之, 天气然采输设备发生腐蚀情况主要是受到外部环境、气体性质与设备采集及工艺等因素的影响, 要想降低天然气采输设备的腐蚀程度, 就必须要采取适当的防腐蚀处理措施。在本次研究就提出了涂层防护、内部防腐、缓蚀防腐等技术措施, 可达到较好的防腐处理效果。但同时也应注意到在应用防腐处理措施时, 应当结合以采输设备的实际的受腐蚀影响程度来进行选取。希望通过本文的研究能够为相关的天然气采输设备防腐处理提供一些有价值的参考。

摘要：在目前的天然气采输过程当中, 由于会受到多种因素的影响而致使设备产生腐蚀情况, 如天然气输送管道大多为浅埋形式, 极易发生腐蚀现象, 严重者甚至还会造成漏损情况。从目前天然气采输设备防腐现状来看, 所采用的防腐措施多以涂层保护处理为主, 而经实际检测发现往往设计效果并不理想。因此, 本文将对天然气采输设备的防腐问题展开深入探究。

关键词：天然气,采输设备,腐蚀,措施

参考文献

[1] 汪春胜.天然气分输站设备内防腐涂层施工技术研究[J].科技与企业, 2014, (14) .