關于對天然氣凈化裝置腐蝕行為與防護的研究

牛晨輝

摘要：作為與煤炭、石油并稱三大能源支柱之一的天然氣，是當今世界增長最快的一種燃料，且增長率還在逐年提高，在人們?nèi)粘Ｉ钪?，天然氣是不可或缺的重要能源，被廣泛應用于社會各界中，給工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供了巨大的便利?；谔烊粴庾陨淼奶厥庑?，開采出來的天然氣中含有非烴類雜質(zhì)、H2S、CO2、硫醇、硫醚、二硫化碳等有機硫化物，會對凈化裝置設備和輸氣管道的嚴重腐蝕;因此，對天然然氣腐蝕行為與防護的研究在天然氣的生產(chǎn)、儲運過程中尤為重要。

關鍵詞：天然氣凈化裝置;腐蝕行為;防護研究

前言

作為新興能源的液化天然氣具有高效，清潔、無害、熱值高、應用調(diào)節(jié)便捷等優(yōu)點，在國家能源結構優(yōu)化中起到了重要的作用。現(xiàn)階段，社會生活，工業(yè)生產(chǎn)對天然氣的需求量不斷增加，天然氣必須經(jīng)過脫硫及凈化處理才能滿足傳輸和使用要求，由于天然氣中含硫物質(zhì)的影響，天然氣凈化裝置內(nèi)壁在運行中極易被腐蝕，內(nèi)腐蝕導致裝置壁厚變薄，嚴重時甚至會出現(xiàn)壁面穿孔、破裂等問題，造成天然氣泄漏事故，嚴重影響凈化裝置的安全、穩(wěn)定運行，對環(huán)境也會造成一定的污染。本文就天然氣凈化裝置的腐蝕原因進行分析，并提出相應的防護對策，以供參考。

1.導致天然氣凈化裝置腐蝕的原因

天然氣產(chǎn)品自身所具有含硫的特殊性，再由于受其它的因素的影響，所以極易對凈化裝置及設備造成腐蝕，造成天然氣凈化裝置腐蝕的原因是多方面的，主要體現(xiàn)在幾個方面：一是溫度影響造成的腐蝕，在天然氣凈化設備處于水露點之下的溫度的情況下時，設備管壁會形成積液，就會加速設備腐蝕的程度;二是溶液酸氣負荷影響造成的腐蝕，在溶液酸氣負荷降低的情況下，會一定幅度的降低溶液泡沫的高度，溶液酸氣負荷過高則會影響溶液的發(fā)泡，從而導致設備腐蝕;三是溶液胺溶度對凈化裝置的腐蝕影響，在天然氣凈化的實踐工作中不難看出，隨著提升溶液胺溶度會加速凈化裝置的腐蝕，這是因為在具備相同酸氣負荷的基礎上，胺溶度越高，單位體積中胺溶液便會吸收更多的硫化氫以及二氧化碳，而這兩種物質(zhì)恰恰是加速管壁腐蝕的罪魁禍首，所以，適合溶度的胺溶液是控制腐蝕的關鍵;四是降解產(chǎn)物造成的腐蝕，眾所周知，設備在高溫環(huán)境下，會與環(huán)境中的二氧化碳、氧氣以及有機化合物產(chǎn)生綜合影響，導致凈化裝置產(chǎn)生化合反應而生成有害物質(zhì)，此時溶液降解產(chǎn)物便會腐蝕天然氣凈化設備;五是流速的影響也會造成設備腐蝕，天然氣凈化裝置一旦出現(xiàn)過高的氣體流速，則會加劇設備的腐蝕速度，如果氣體的流速過低的情況下，則會造成凈化裝置的內(nèi)壁產(chǎn)生積液而誘發(fā)腐蝕，所以說，天然氣流態(tài)會受流速的影響，如果對氣體流速不加以控制，流速過高的情況下便會沖擊管壁，在設備內(nèi)部形成沖刷腐蝕的現(xiàn)象，嚴重影響凈化裝置的安全運行。

2.天然氣凈化裝置的腐蝕防護措施

2.1利用控制技術緩解凈化裝置的腐蝕速度

如前面所說，溫度高低、氣體流速、酸氣負荷、溶液濃度等的影響都會加速天然氣凈化裝置的腐蝕速度，所以，通過針對凈化裝置所處的環(huán)境特點，結合氣體流速，以及具體的酸氣負荷與溶液濃度等各方面的參數(shù)，采取有效的控制手段來緩解凈化裝置的腐蝕速度，首先，嚴格控制天然氣凈化設備的生產(chǎn)溫度，使其一直處于較為理想的溫度環(huán)境中，以減輕溫度對設備的影響;其次，在天然氣的凈化生產(chǎn)過程中，要嚴格規(guī)范生產(chǎn)行為，嚴格控制溶液濃度，將酸氣負荷維持在合理的范圍內(nèi)，利用科學的控制方法來降低設備的腐蝕性。

2.2利用非金屬覆蓋層方式加強設備的抗腐蝕能力

由于天然氣凈化裝置的主要材料是金屬，而硫化氫以及二氧化碳對金屬能直接產(chǎn)生腐蝕，基于此，就需要采取一定的技術手段對凈化裝置的表層進行處理，以達到相互隔絕的目的，這樣就能有效的防止腐蝕;目前，主要采取襯里以及防腐噴涂兩種主流的非金屬處理形式，防腐噴涂具有便捷高效，低成本的優(yōu)勢，且覆蓋范圍大，通常高溫型的凈化裝置可以采取離子噴涂防腐技術在表面噴射融化后的強耐熱性材料，如陶瓷覆蓋層就非常適合用來防止設備腐蝕;相較于防腐噴涂技術，襯里的范圍比較小，主要應用于設備的內(nèi)表面，根據(jù)凈化裝置材料的區(qū)別可分為玻璃鋼襯里，塑料襯里以及橡膠襯里三種，根據(jù)實際情況選擇相應的襯里，才能達到最好的防腐效果。

2.3應用先進的腐蝕監(jiān)測與檢測技術

除了采取技術手段對凈化裝置進行防腐外，還需要應用先進的腐蝕監(jiān)測與檢測技術對凈化裝置實施全方面的監(jiān)測，這樣才能更好的防患于未然，早發(fā)現(xiàn)，早處理，將防腐問題扼殺在萌芽狀態(tài)，以保證凈化作業(yè)的有序進行;現(xiàn)階段，氫探針技術、全周向腐蝕監(jiān)測技術、柔性超聲波技術等現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測新技術以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應用，腐蝕監(jiān)測技術涵蓋了腐蝕監(jiān)測點布置、監(jiān)測方法選擇、腐蝕回路劃分、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理等，可實現(xiàn)現(xiàn)場腐蝕數(shù)據(jù)的評價和預測，為制訂腐蝕控制措施提供數(shù)據(jù)支持。

3 結束語

由于天然氣產(chǎn)品的特殊性，一旦凈化裝置被腐蝕破壞而產(chǎn)生泄漏，極有可能引發(fā)重大事故，不僅嚴重危害了企業(yè)利益，還會在一定程度上影響了附近居民的正常生產(chǎn)生活，甚至會造成惡劣的社會影響以及人民生命財產(chǎn)損失。通過采取行之有效的措施對天然氣凈化裝置進行安全防腐，切實腐蝕檢測水平，并對凈化裝置的運行進行全過程的監(jiān)控管理，把因腐蝕而發(fā)生泄漏的事故可能性降到最低，以實現(xiàn)控制或消除事故隱患的目標，保證油氣產(chǎn)業(yè)生常經(jīng)營的正常展開，促進油氣企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

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