油田天然氣管道腐蝕失效分析

李天昱

（中國(guó)石化勝利油田天然氣銷(xiāo)售有限公司人力資源服務(wù)中心 山東 東營(yíng) 257000）

引言

做好對(duì)油田天然氣管道腐蝕的合理防范，確保減輕腐蝕給油田天然氣管道帶來(lái)的損失，以此也就能更好的滿(mǎn)足當(dāng)前各個(gè)行業(yè)對(duì)油田資源的使用需求。本文就針對(duì)油田天然氣管道腐蝕失效展開(kāi)具體的分析與討論。

1 油田輸氣天然氣管道腐蝕的常見(jiàn)形貌和腐蝕產(chǎn)物

1.1 天然氣管道宏觀腐蝕形貌

根據(jù)相關(guān)研究可知，絕大多數(shù)的天然氣管道腐蝕都是由內(nèi)部腐蝕引起的，隨著內(nèi)部腐蝕的逐漸嚴(yán)重，就會(huì)引起外部腐蝕。其中，天然氣管道的外部腐蝕一般較輕，除非天然氣管道內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重，否則天然氣管道外面幾乎沒(méi)有很明顯的腐蝕現(xiàn)象。而對(duì)于天然氣管道表面所存在的穿孔現(xiàn)象，其主要是由于天然氣管道所泄露的介質(zhì)引起的。由于天然氣管道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸油田資源，所產(chǎn)生的腐蝕物就會(huì)分布在天然氣管道內(nèi)壁，而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的積累，就會(huì)引起天然氣管道穿孔，這也在一定程度上表明了天然氣管道的腐蝕大部分都是由內(nèi)腐蝕引起的。

1.2 運(yùn)用電子掃描顯微鏡觀察腐蝕產(chǎn)物

通過(guò)運(yùn)用電子掃描顯微鏡觀察腐蝕產(chǎn)物可知：腐蝕產(chǎn)物的表面常常有裂紋和孔洞，這樣也就會(huì)腐蝕天然氣管道的內(nèi)外壁。倘若沒(méi)有及時(shí)的對(duì)腐蝕物進(jìn)行清理，腐蝕物的密度就會(huì)逐漸增大，這樣也能在一定程度上阻礙腐蝕介質(zhì)與管線的直接接觸，以此也就能降低天然氣管道被腐蝕的概率。但是，一旦腐蝕過(guò)于嚴(yán)重，導(dǎo)致天然氣管道出現(xiàn)裂紋或者氣孔時(shí)，就會(huì)有空氣的流入，并且濃密的腐蝕物也會(huì)沿著氣孔或者裂紋滲出，這樣就會(huì)加劇天然氣管道的腐蝕程度，嚴(yán)重影響著天然氣管道的使用壽命。

1.3 腐蝕產(chǎn)物X射線衍射儀分析

通過(guò)分析從天然氣管道上取下的腐蝕物可知，腐蝕產(chǎn)物的主要構(gòu)成為：Fe3O4、FeO、FeCO3和FeO（OH）等成分[1]。而當(dāng)前天然氣管道所輸送的油田資源大多都經(jīng)過(guò)了處理，處理為了干氣，這樣在常溫常壓下其不會(huì)輕易的析出游離水，這樣也就能更利于儲(chǔ)存。但是，在一定的溫度和壓力條件下，其也會(huì)析出液態(tài)水，而液態(tài)水的產(chǎn)生就會(huì)導(dǎo)致天然氣管道發(fā)生腐蝕。因此，在運(yùn)輸油田資源時(shí)，就應(yīng)合理的控制好天然氣管道周?chē)臏囟群蛪毫?，避免給腐蝕物的產(chǎn)生創(chuàng)設(shè)條件。

1.4 腐蝕產(chǎn)物能譜分析

通過(guò)能譜分析腐蝕天然氣管道上的腐蝕物，可知腐蝕產(chǎn)物表面和截面的主要構(gòu)成成分為：Fe、C和O，這樣天然氣管道自身的材質(zhì)就會(huì)與O2和CO2發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，析出氧化物和碳酸鹽，這也是腐蝕物的主要來(lái)源。此外，腐蝕產(chǎn)物中還含有少量的S，而S元素也會(huì)與天然氣管道自身具備的材質(zhì)產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而也會(huì)導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

2 影響天然氣管道腐蝕的主要因素

2.1 外界條件

影響天然氣管道腐蝕最主要的因素就是溫度。溫度是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的必備條件，倘若沒(méi)有對(duì)溫度進(jìn)行合理的控制，導(dǎo)致其一直上升，就會(huì)加速天然氣管道的腐蝕效率。而溫度的控制主要與天然氣管道的敷設(shè)深度有關(guān)。因此，在實(shí)際敷設(shè)天然氣管道時(shí)，就應(yīng)結(jié)合具體的情況來(lái)選擇敷設(shè)天然氣管道的深度，以此也就能達(dá)到合理控制溫度的目的。此外，天然氣管道的腐蝕還易受周?chē)橘|(zhì)的影響。天然氣管道一般都敷設(shè)在地底下，而土壤的性質(zhì)以及微生物類(lèi)型，都會(huì)給天然氣管道帶來(lái)不同程度的影響。

2.2 防腐失效的影響

防腐層失效是導(dǎo)致天然氣管道出現(xiàn)腐蝕的主要原因。一旦防腐層遭到破壞，天然氣管道的防腐蝕能力就會(huì)大大降低。其中，常見(jiàn)的防腐層失效原因有：防腐層與天然氣管道剝離、防腐層破裂或者變形。而一旦防腐層與天然氣管道發(fā)生剝離，就會(huì)給其他物質(zhì)的進(jìn)入提供了條件，這樣也就會(huì)引發(fā)陰極保護(hù)屏蔽現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外。如若防腐層出現(xiàn)破裂、變形或者穿孔的現(xiàn)象，就會(huì)給防腐層直接造成影響，如若破裂嚴(yán)重，還會(huì)影響整個(gè)天然氣管道的應(yīng)用性能[2]。

3 避免油田輸氣天然氣管道出現(xiàn)腐蝕的主要解決措施

3.1 合理的選擇防腐涂層

防腐涂層是保護(hù)天然氣管道的一道重要屏障，只要防腐涂層沒(méi)有遭到破壞，天然氣管道的防腐蝕能力就會(huì)存在。因此，就應(yīng)合理的選擇防腐涂層，確保其具備良好的附著力，并且還應(yīng)具備良好抵抗介質(zhì)的滲透性，促進(jìn)防腐層的快速成膜，這樣就會(huì)給天然氣管道產(chǎn)生一定的密封保護(hù)作用，避免其受到外界因素的過(guò)多影響。

3.2 并聯(lián)防護(hù)

隨著天然氣管道使用時(shí)間的增長(zhǎng)，防腐層難免會(huì)出現(xiàn)破損。如若不采取相應(yīng)的陰極保護(hù)措施，就會(huì)導(dǎo)致天然氣管道出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。因此，就應(yīng)合理的采用陰極保護(hù)法，避免防腐涂層遭到損傷。因此，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣管道更全面化保護(hù)，就可采用并聯(lián)防護(hù)措施，確保充分發(fā)揮出各項(xiàng)措施的作用，以此也就能實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣管道長(zhǎng)期、有效保護(hù)[3]。

4 結(jié)論

油田天然氣管道腐蝕要從防腐涂層以及并聯(lián)防護(hù)兩個(gè)方面做好有效防護(hù)，確保提升油田輸氣天然氣管道的防腐蝕能力，并做好對(duì)其的合理化保護(hù)，這樣就能降低天然氣管道被腐蝕的概率，以此也就能提升油田天然氣管道的運(yùn)輸能力。