含硫化氫原油管道輸送問題及解決對策

傅紅艷

摘要：隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，我國對于原油的需求日益增大，從以前的管道密運輸，逐漸經(jīng)過改革使得原油運輸朝著大運輸量以及高安全性的方向發(fā)展。原油運輸?shù)墓艿澜?jīng)歷了很長的運輸距離，往往運輸管道翻越高山，其運輸環(huán)境較為惡劣，那么如何使得原油管道運輸系統(tǒng)安全、穩(wěn)定將成為今后一段時間內(nèi)的研究重點。本文則主要針對原油管道運輸過程中含有硫化氫的處理情況進行探究，為實現(xiàn)原油安全運輸提供保障。

關(guān)鍵詞：原油管道運輸；硫化氫；安全運輸；解決策略

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，石油行業(yè)更是占據(jù)了工業(yè)生產(chǎn)的重要地位。尤其是近年來，我國對于原油的需求不斷增大。面向世界進口原油變得越來越多，針對原油的運輸問題我們必須提供安全、穩(wěn)定的運輸方式，解決原油在運輸過程中所存在的腐蝕、不安全問題，為原油管道運輸提供有利安全保障。

1硫化器的腐蝕機理介紹

1.1酸性腐蝕

硫化氫在常溫下易溶于水，其溶水體積比為2.6：1，而干燥的硫化氫對金屬并無腐蝕效果，只有當(dāng)硫化氫溶于水之后便形成氫硫酸，這才會對金屬產(chǎn)生腐蝕效果。硫化氫發(fā)生腐蝕反應(yīng)時，溶于水生成氫離子、硫化氫離子，然后發(fā)生分解，成為氫離子（1+）和硫離子（2一）。

1.2對金屬鐵的腐蝕

鐵離子在溶液中呈現(xiàn)為2價和3價離子，硫化氫的析出物HS一和S被吸附在金屬表面，逐漸形成了復(fù)合離子Fe（HS）一，當(dāng)s2一離子與金屬離子發(fā)生反應(yīng)時，促使金屬離子的點位移向負位，促進陰極放出氫氣，而氫原子極易在陰極得到電子，使得鐵原子間金屬鍵削弱，從而進一步促進陽極溶解，導(dǎo)致鋼鐵腐蝕。硫化氫腐蝕鐵可產(chǎn)生多種物質(zhì)，而生成何種物質(zhì)則取決于溶液的pH值以及硫化氫的濃度參數(shù)等。

2原油管輸送硫化氫原油問題

2.1原油損耗問題

原油的損耗在運輸過程中屬于比較常見的問題，損耗問題的產(chǎn)生主要是輸運的管道內(nèi)所發(fā)生的損耗。油品的混油損失主要是不同的原油沒有按照相應(yīng)的順序運輸。不同種類的原油在進行運輸時，其烴類物質(zhì)比較容易附著在管道的內(nèi)壁上，使得原油油品互相混合。如此一來，便引起了原油自身的特征參數(shù)發(fā)生變化，致使油品的純度降低，從而形成混合油耗。

2.2原油管道密閉輸送壓力不均

原油的管道運輸其主要的特征是原油的密閉式輸送，這就需要解決因為密閉式造成的壓力波動，尤其是在輸油泵停止或者啟動時非常容易產(chǎn)生壓力波動，原油運輸很可能有管道安全風(fēng)險。對于原油管道運輸，若輸送能力發(fā)生了很大的變化，則會干擾能量不平衡，同時還會以壓力的形式向管道上下傳播。

2.3原油輸送粘度造成摩擦阻力增加

原油在運輸過程中往往是對高凝固點的原油進行運輸，其含有高凝固點、高粘度的特點。而含蠟原油的凝固點高于周圍環(huán)境的溫度，或者在周圍環(huán)境下油黏度很好，則難以實現(xiàn)在環(huán)境溫度下運輸，必須采取必要的降粘和降凝措施。

3含硫化氫原油輸送問題的預(yù)防對策

由于原油集輸管道主要采用地埋和架空兩種敷設(shè)方式，埋地管道主要在管道沿線，管道架空主要是集輸站、聯(lián)合站等場站內(nèi)或者跨越管道。管道發(fā)生的外腐蝕與管道周圍的土壤腐蝕性、含有的細菌和種類以及雜散電流等外部環(huán)境有也大的關(guān)系，同時也與管道的選材、施工、防腐工藝和運行管理有很大的關(guān)系，原油集輸管道的發(fā)生腐蝕的部位，一般在管道的內(nèi)表面、焊口等防護措施薄弱的部位。一旦出現(xiàn)問題，將會造成重大損失。因此，必須解決原油在運輸過程中所存在的腐蝕、不安全問題，為原油管道運輸提供有利安全保障。

3.1合理運用輸送機制降低油耗

原油在輸送過程中產(chǎn)生油耗是常見的問題之一，但是可以通過合理使用運輸機制來控制產(chǎn)生油耗的量。對油耗進行控制，應(yīng)該根據(jù)原油的成分，對原油進行分順序輸送，根據(jù)油分的差異以油分子最小相溶原則安排順序輸送。采出油中H2S的含量較高，是管道發(fā)生腐蝕的重要原因，輸送介質(zhì)中H2S的含量與管道發(fā)生腐蝕的速率是成正比的，即H2S的含量越高，管道的腐蝕速度越快。隨著輸送介質(zhì)即原油中H2S含量的增加，管道發(fā)生腐蝕速度得到了明顯提高和增強。H2S不僅導(dǎo)致管道發(fā)生全面腐蝕以及局部腐蝕，而且還會導(dǎo)致管道發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂及氫脆開裂等重大隱患。因此減少原油中H2S含量是控制管道發(fā)生腐蝕重要手段。

3.2調(diào)控管道壓力

由于原油運輸?shù)墓艿懒鲃拥淖兓瘶O易使得原油在運輸過程中出現(xiàn)壓力失衡的現(xiàn)象，管道的運行壓力如果相對較高，且輸送的介質(zhì)中硫化物含量也較高，那么管道發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂的速度比高快，一般會快于大面積的電化學(xué)腐蝕。針對運輸管道的壓力調(diào)控可有效改變管道內(nèi)運輸情況。尤其是針對控制閥的調(diào)控可改變管道運輸?shù)膲毫p耗，有效提升其運輸?shù)哪芰Α２扇〉墓艿肋\輸措施，必須增添回流保護，確保原油運輸進入站內(nèi)的壓力符合要求，并能夠有效預(yù)防站內(nèi)的壓力過小現(xiàn)象，而使得輸油泵停止運轉(zhuǎn)?；亓鏖y門的機器操作方便，采用電動閥門時必須確保雙路電力供給，以提升管道運輸穩(wěn)定性。

4緒語

硫化氫作為原油中極易導(dǎo)致與運輸管道發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有礙運輸?shù)陌踩裕瑢嶋H工作中必須加強對硫化氫的控制，確保原油可以安全運行。含有硫化氫的原油與原油管道運輸有著不同的運輸問題，工作之中應(yīng)清楚意識到這些問題的重要性。本文針對含有硫化氫原油運輸問題進行分析，并且探討了硫化氫的腐蝕原理，為參與相關(guān)研究者提供了含有硫化氫原油的運輸對策建議，希望能夠有所幫助。

參考文獻

[1]張波，馬永明.原油集輸管道腐蝕影響因素研究與分析[J].化學(xué)工程與裝備，2018（3）.

（作者單位：勝利油田石油化工總廠原油管理中心）