采氣管線及集氣站內設備腐蝕原理探究

李啟北

摘 要：眾所周知，天然氣是一種重要的新能源。天然氣的運輸方式之一就是管道運輸，安全性高，可以減少其損耗。在采氣管線中運輸的介質都是原始氣體，都未經凈化，含有硫、水、二氧化碳等雜質，加之一些物理上應力等因素，使其最易遭受腐蝕。采氣管線是氣體輸入集氣站內的一種設備。而集氣站是一個天然氣運輸經過的一個站點，它的任務是將分散的氣體集中起來，并進行相關處理，還具有計量、凈化、加壓、液化等功能。同樣地，集氣站內的設備也會受到不同的腐蝕。隨著腐蝕速度加快、范圍增大，采氣管線和集氣站中的設備都會受到嚴重損害，大大減少使用壽命，增加經濟負擔，甚至有巨大的潛在危險。除了提高它們的抗腐蝕能力外，還要經常監(jiān)測它們的腐蝕程度，保證在可控范圍之內。

關鍵詞：采氣管線；集氣站設備；腐蝕原理探究

天然氣的運輸是一項重大的任務，不僅要保證運輸氣體的質量，還要保證整個運輸過程的安全。在整個運輸過程中，開始未凈化的氣體會與不同狀態(tài)的水發(fā)生反應，產生一種偏酸性或偏堿性的環(huán)境，加速采氣管線及后續(xù)集氣站內設備的腐蝕速率，再加上時間的推移，大大縮短了預期使用壽命。選取不同部位的集氣管線，經過詳細科學檢測，我們可以得出影響其腐蝕的原因，之后要采取相應措施去解決。是提高其自身的組成材質，還是加強對其的保護呢？這就要權衡利弊，做到經濟效益最大化。對于集氣站內設備的腐蝕原理檢測和對集氣管線腐蝕檢測的方法類似，但要考慮設備自身的因素。檢測到腐蝕的主要因素后，也是要積極改進，延緩腐蝕速度，保障運輸安全?？偠灾?，通過科學檢測和合理推理才能得出腐蝕原理，每個地方的腐蝕原理未必相同，具體情況要具體分析。

1采氣管線的腐蝕原理探究

1.1主要因素

說到腐蝕，我們第一時間內會想到化學腐蝕，的確，在采氣管線的運輸過程中發(fā)生許多化學反應。這些氣體中會有含有氧氣、二氧化碳、硫化氫等氣體，當某些氣體與水相遇時就會發(fā)生一定的化學反應。二氧化碳遇水時，會降低ph值，呈弱酸性，在一定程度上加快腐蝕速率。硫化氫是影響管線內部腐蝕的主要因素。開始時，硫化氫的含量并不多，在管線的內壁內，隨著慢慢積累，就出現了問題。過多的硫化氫會使得氫離子不能變成氫原子，只能形成氫分子。氫分子的結構較大，再加之應力的作用，管線不但遭受腐蝕，還會開裂，甚至有氣體泄露。這種狀況的出現要引起重視，預防其潛在危險。此外，積水也是引起腐蝕的原因之一，它會加大應力的作用。

1.2次要因素

能引起激烈化學反應，除了有反應物外和一定的催化劑外，還要有適宜的條件。腐蝕過程的快慢也是受條件的影響，如管道內的溫度、壓力、ph等。溫度越高，活化分子的百分比就越大，化學速率就越快，腐蝕就越激烈。隨著輸送壓力的增大，氣體的分壓就越大，導致反應物量的增大，促進化學反應速率。說到ph值，它的改變會影響化學反應，表現為促進或抑制，像二氧化碳、硫化氫這樣的氣體，通常會加強酸性環(huán)境，就是通過改變ph來實現。雖然這些影響因素沒有太大的作用，但也是不容忽視的。

2集氣站內設備的腐蝕原理探究

2.1外界因素

集氣站的設備主要包括加熱爐、分離器、脫水撬、注醇泵、發(fā)電機等等。當然，不同規(guī)模集氣站的設備也會有所不同，不同設備有自己的功能，會有受到不同方面的化學腐蝕。換句話說，特定的腐蝕會發(fā)生在特定的設備上。對于分離器而言，它與硫化氫的接觸較多，與硫化氫在水中發(fā)生的電化學腐蝕有關。硫化氫發(fā)生了電化學腐蝕，使得分離器的抗應力能力下降，也會受到一定程度的腐蝕。對于加熱爐而言，是起凈化的作用，與水的接觸較多。主要受其的流動與沖刷，在金屬表面發(fā)生介質與其的相對運動，這樣一來，就發(fā)生了金屬的腐蝕。如果不采取保護措施，時間一長，腐蝕會越來越嚴重。由此看來，不同設備有不同的腐蝕因素，要經過科學方法的檢測才能得出結果。

2.2自身因素

在不同的集氣站上，設備的規(guī)格也不會相同。主要受運輸天然氣量的制約，其次還有溫度、濕度等自然因素的制約。例如控制總機是集氣站的重要設備之一，由兩部分組成。在科學家的系統(tǒng)性檢測下，發(fā)現它的使用規(guī)格受壓力和溫度的影響。在超過規(guī)格的壓力和溫度下，其自身不僅工作強度降低，而且抗腐蝕能力也會下降。這樣看來，不僅降低工作效率，還帶來一定的經濟損失。千萬不要小看這些小方面的腐蝕影響。所以在引進設備之前，一定要進行合理測量和科學估測，充分考慮到自身因素的影響。

3結束語

采氣管線和集氣站設備都會發(fā)生腐蝕，腐蝕的原因不同，腐蝕的速度不同。相同點是，它們的腐蝕都會帶來沉沒成本，是不可回收的。腐蝕速率越大，范圍越廣，沉沒成本就越大。我們要做的是探究它們的腐蝕原理，控制腐蝕速率和范圍，降低沉沒成本。現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理，

參考文獻：

[1]魏孔瑞.高含硫氣田集氣站風險評價技術研究[D].西南石油大學，2015.

[2]陳小時，孫元疆，陳麗，朱志英，李偉，李志峰.天然氣集氣處理站基于風險的檢驗技術[J]. 中國特種設備安全，2013（10）：65-67.

[3]廖昌建.采氣管線及集氣站內設備腐蝕機理研究及安全評價[D].西北大學，2009.