計(jì)量分離器至加熱爐生產(chǎn)匯管腐蝕失效分析

張琳燕

摘要：計(jì)量分離器至加熱爐的生產(chǎn)匯管由于輸送介質(zhì)的特殊性導(dǎo)致在匯管處經(jīng)常會(huì)發(fā)生失效腐蝕現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)腐蝕失效油管進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)成分分析，做出相應(yīng)的失效分析結(jié)果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究可以看出失效與材質(zhì)并無(wú)太多的直接關(guān)系，其中化學(xué)成分均符合技術(shù)要求，腐蝕介質(zhì)中由于含有溶解氧，鋼材表面會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致在生產(chǎn)過(guò)程中由于氯離子的存在，最終會(huì)發(fā)生匯管腐蝕現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：計(jì)量分離器;加熱爐;腐蝕失效

腐蝕現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致集輸管線發(fā)生失效，并且會(huì)形成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的情況下會(huì)對(duì)周圍的自然環(huán)境造成危害。通過(guò)分析計(jì)量站分離器至加熱爐原油生產(chǎn)會(huì)管處發(fā)生的泄漏現(xiàn)象，了解發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的主要原因并且提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而有效提高了計(jì)量站分離器是加熱爐處會(huì)館的抗腐蝕性，提高了集輸管線的經(jīng)濟(jì)效益，減少了安全事故的發(fā)生。

1腐蝕失效分析

失效分析最早開(kāi)始于美國(guó)，隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展和研究逐漸運(yùn)用到化學(xué)工業(yè)和油氣管線輸送等方面。每個(gè)行業(yè)對(duì)于失效評(píng)估的運(yùn)用都不會(huì)相同，所以對(duì)計(jì)量分離器至加熱爐生產(chǎn)匯管定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)該借鑒其他行業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，來(lái)制定適合失效評(píng)估與安全壽命預(yù)測(cè)技術(shù)。

在計(jì)量分離器至加熱爐生產(chǎn)匯管運(yùn)行的過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)失效的情況，之所以出現(xiàn)管線失效主要分為三種情況其中包含：穿孔、泄漏、斷裂等方面。通過(guò)對(duì)國(guó)外的油氣管線失效數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)在天然氣事故中：斷裂占1%-8%，穿孔占15%-35%，泄漏占40%-80%。其中發(fā)現(xiàn)造成管線失效的原因就是由于腐蝕、材料本身的原因、自然因素、施工單位的設(shè)計(jì)因素、第三方破壞等，最主要的原因就管線腐蝕和第三方破壞所造成的。

1.1宏觀外貌分析

通過(guò)對(duì)計(jì)量站現(xiàn)場(chǎng)失效管線進(jìn)行宏觀監(jiān)測(cè)結(jié)果表明失效部位的穿孔較多，腐蝕失效區(qū)的管線外壁的腐蝕孔洞存在的直徑大約為15毫米之上，孔洞在管線內(nèi)壁會(huì)形成疊形孔狀孔狀的外圓直徑為40毫米左右，并且會(huì)有油污的出現(xiàn)穿孔形總體上會(huì)呈現(xiàn)在內(nèi)壁大外形小的現(xiàn)狀，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因主要是由于內(nèi)腐蝕所引起的。

結(jié)合管線的整體走向及位置可以觀測(cè)出管線腐蝕穿孔在管線本體的底部發(fā)生，并沒(méi)有出現(xiàn)在焊縫處首先排除了焊縫處金屬腐蝕的可能性，該管線的底部局部區(qū)域會(huì)形成腐蝕坑狀，其他管壁厚度沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，明顯減薄現(xiàn)象，及管線沒(méi)有發(fā)生明顯的均勻腐蝕，因此可以確定該腐蝕現(xiàn)象為局部腐蝕。

膠管線嚴(yán)重想進(jìn)行剖開(kāi)沿腐蝕孔洞的右側(cè)縱向軸，可以發(fā)現(xiàn)仍然很有多條腐蝕坑現(xiàn)象，部分穿孔處的腐蝕產(chǎn)物會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)的流動(dòng)而被帶走，腐蝕坑并沒(méi)有產(chǎn)生太多的油污坑上的腐蝕產(chǎn)物，大多已經(jīng)脫落，會(huì)呈現(xiàn)出黃褐色狀，同時(shí)在腐蝕區(qū)域會(huì)萌生相應(yīng)的痕跡，管線表明會(huì)存在微型的凹陷區(qū)域，則凹陷區(qū)域是腐蝕產(chǎn)物的堆積現(xiàn)象。

1.2化學(xué)成分分析

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)失效管線為主要的研究對(duì)象，取管線沒(méi)有腐蝕部分為樣品，對(duì)其材質(zhì)進(jìn)行化學(xué)成分分析。通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果可以看出在沒(méi)有發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的區(qū)域內(nèi)，不會(huì)存在任何的腐蝕性物質(zhì)，由此可以看出在發(fā)生腐蝕部位主要是由于含水量的變化所引起的。

1.3金相組織分析

對(duì)于管線沒(méi)有腐蝕的部位進(jìn)行內(nèi)壁腐蝕穿孔，切取金相樣品經(jīng)過(guò)泡沫以后用硝酸鹽酒精溶液腐蝕以后，在光學(xué)顯微鏡下可以觀測(cè)出未腐蝕處和腐蝕穿孔式的組織，并沒(méi)有任何差異均為鐵素體同時(shí)在腐蝕坑周圍并沒(méi)有發(fā)生任何裂紋，排除了應(yīng)力腐蝕的可能性，因此需要進(jìn)一步推測(cè)管線腐蝕是在內(nèi)壁發(fā)生，從而引起了管壁減薄穿孔現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2計(jì)量分離器至加熱爐生產(chǎn)匯管腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)

管線在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)受到很多因素影響，其中最常見(jiàn)問(wèn)題就是油氣管線腐蝕，因此要解決油氣管線腐蝕所造成的安全問(wèn)題，不僅需要考慮所投入的人力以及管材的物理強(qiáng)度，還需要確保管線在運(yùn)行過(guò)程中的安全性。因此需要采取合理的技術(shù)和措施來(lái)治理油氣管線腐蝕問(wèn)題，才能夠確保油氣管線的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。管線腐蝕監(jiān)測(cè)是油氣管線失效評(píng)估的基礎(chǔ)，只有不斷提高管線腐蝕監(jiān)測(cè)才能夠?qū)芫€的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，該技術(shù)的出現(xiàn)能夠預(yù)測(cè)油氣管線的安全狀況，并且采取相應(yīng)的措施對(duì)管線進(jìn)行維護(hù)和管理。

2.1管線檢測(cè)技術(shù)

我國(guó)的管線監(jiān)測(cè)技術(shù)起步較晚，并且對(duì)我國(guó)大多數(shù)的油氣管線并沒(méi)有進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且所使用的監(jiān)測(cè)技術(shù)只是適用于管線外部監(jiān)測(cè)，對(duì)于管線智能監(jiān)測(cè)儀器仍然處于發(fā)展研究階段，并沒(méi)有形成完善的監(jiān)測(cè)裝置，無(wú)法取得完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控。智能化的管線監(jiān)測(cè)儀器對(duì)監(jiān)測(cè)管線內(nèi)部腐蝕和老化狀況非常重要，因此，我國(guó)研究人員需要結(jié)合油氣管線的實(shí)際情況，全力研究管線監(jiān)測(cè)技術(shù)。

2.2管線腐蝕預(yù)測(cè)技術(shù)

對(duì)管線腐蝕進(jìn)行預(yù)測(cè)主要包含以下三種方式：第一，利用腐蝕尺寸對(duì)管線的壽命和變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，該方法可以在任何時(shí)間對(duì)管線的腐蝕情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)所監(jiān)測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)建立管線剩余壽命曲線圖，得出相關(guān)的發(fā)展規(guī)律，建立管線剩余壽命和腐蝕之間的關(guān)系規(guī)律。第二，預(yù)測(cè)管線腐蝕缺陷尺寸。該方法需要結(jié)合管線的應(yīng)力分析和材料性能，得出管線失效準(zhǔn)則下管線腐蝕所產(chǎn)生的臨界尺寸，并建立完善的數(shù)據(jù)模型，從而得知管線達(dá)到臨界值所需要的時(shí)間。第三，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以根據(jù)時(shí)間序列來(lái)建立管線腐蝕數(shù)據(jù)模型，從而得出相應(yīng)的管線失效時(shí)間。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，原油管線的材料符合我國(guó)管線的材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其中金相組織為鐵素體和珠光體。原油管線的局部腐蝕穿孔主要是由于電化學(xué)腐蝕所導(dǎo)致的，與原油中含有大量未除氧水有關(guān)，且較高的鹽含量會(huì)對(duì)管線內(nèi)壁的局部腐蝕現(xiàn)象有著促進(jìn)作用。因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制管線中水的含量，同時(shí)要控制氯離子的含量，只有這樣才能夠有效防止或者減輕管線的局部腐蝕。

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