
天然气管道内腐蚀的原理及直接评价袁宇辉张艳琳(1,中石化川气东送天然气管道有限公司,湖北武汉430000;
2.中石油西南油气田分公司输气管理处,四川成都610213)
摘要:社会各领城快速发展,对于天然气等资源需求量日渐增加,与其他能源不同,天然气运输需要通过管道形式.而天然气中含有酸性气体、水汽等,长时间运输、会对管道内部产生不同程度的扇蚀,且多发生在管径等位置,极易引发天然气泄漏等危险.为了避免天然气管道扇蚀进-步悉化,加强对离蚀效果原理的分析和评价至关重要。文章从天然气管道内扁蚀原理入手,结合具体策例探讨
天然气管道内腐蚀直接评价的应用,旨在为天然气运输提供相应的支持。关键调:天然气管道;内扁蚀;原理;直接评价
天然气管道中含有大量积水,且其中含有H,S、CO,等励蚀性物质,在管道内产生腐蚀现象。内腐蚀是导致管道系统严重老化的具体因素之一,长时闻作用下会出现管道泄漏,降低结构强度,直接威胁到输气系统安全性。据统计,近年来,美国所有天然气输送管道内腐蚀事故占比为15%。在实践检测中,受到检测工具自身体积等因素的限制,无法有效检测到管道内部状态。而内腐蚀直接评价方法(DG-ICDA)以其自身灵活性优势,能够帮助工作人员掌握管道内部情况,并采取合理措施加以调整和优化
1天然气管道内腐蚀原理分析
天然气管道内腐蚀是管道在周雷介质作用下产生的损耗。其中管道内腐蚀介质主要包括水汽、二氧化碳等。管道内部水汽只有是气态状态不会引发内腐蚀。在特定条件下,管道的水汽会被液化为水膜吸附在管道表面,逐步腐蚀管道现阶段,管道输送天然气多经过处理,以干气状态为主,常温常压下不易成为游离水状态。但是一且温湿度发生变化,天然气极易变为液态水。
2天然气管道内腐蚀直接评价
现阶段,较为常用的内腐蚀控制方法仅能够降低腐蚀速度,并不会从根本上避免该现象的发生。针对不间断运输的管道,可以运用内腐蚀直接评价方法对管道进行全面、系统评价。详细来说:
(1)预评价DG-ICDA是一种基于风险的评价方法。在预评价阶段,要收集管道历史、运行数据、设计资料等基本资料,进行综合性分析和风险量化,实现对评价对象的合理划分。为了最大限度上降低对管道运行效率产生的影响,多收集需要数量数据列表,
(2)间接评价间接评价也称ICDA计算,主要目标是在合理范围内,结合当前管道情况构建相应的流动模型,与此来预测管道内部可能存在的被腐蚀位置。在实践中,可以分为两个步骤进行,一是收集管道相关资料,进行多相流计算,获得积液最大临界倾角,并绘制出高程剖面分布图,更加直观、形象地观察管道。二是将计算结果与高程图与原图进行分析,能够更加准确的找到腐蚀危险位置。通常情况下,可以通过如下公式进行计算:
6=arcsin|0.675
Pg
X
P,-P2gXdd
14-09
式中9、P、分别代表的是临界角、积液密度等。万方数据
在计算中,要保持液体与气体密度单元一致性。同时还要充分考虑非理想状态下的压缩因子,并对非理想状态下气体状态方程进行转换,以此来找到极有可能发生腐蚀的位置。
(3)直接检查直接检查在评价活动中,主要是选取一个大于最大临界角的管道倾角位置进行开挖检查处理,以此来验证上述工作内腐蚀位置判断是否准确,从更高层面上进行评价,进一步提高评价结果准确性"。在检查中,一且发现管道实际倾角小于计算得出的最大临界角,要根据最大倾角进行开挖,检查位置存在腐蚀情况,应根据最大倾角位置进行开挖。再者,当检测位置都未出现腐蚀现象,应结束检查。信息时代背景下,还可以借助无损检测,将检测设备安装在高风险区域,当出现泄漏问题时,把握好泄露程度,能够第-一时间傲出针对性处理。
(4)后评价后评价作为最后一个环节,是将发现的被腐蚀位置,与通过ICDA预测位置进行比较分析,评价其是否具有有效性,并做好记录和备案,为后续事件工作提供指导。如果在任何位置上都出现了大面积腐蚀现象,可以证明评价对该部分无效。然后,按照相关规定进行再次评价处理。
(5)案例分析为了进一步深化对于管道内腐蚀直接评价
的认识,本文选取具体研究对象进行分析。该管道为国外天然气管道,于1954年正式投产运行,运行压力为3.54MPa,输送介质温度为15.7C,另外,水汽.CO、H,S质量为3658mgm-3 1.1%.0.55mg·m-。在预评价阶段,结合管道基本资料确定 ICDA为I级,管道输送方向为双向,且途中存在多个出入口,因此要将每个方向进行单独分区。管道由南一—北、由北
南可以划分为八个区域。根据地质勘查局提供的管道剂面图,能够计算得出最大临界倾角,通过开挖证明,能够发现直接评价准确率高达88%。DG-ICDA既可以用于内腐蚀评价方法,进行单独性评价,也可以借助智能检测设备、试压法进行辅助测量。针对天然气而言,利用内腐蚀评价方法还应进一步深化,随着直接评价方法功能愈发明显,该方法将得到全面推广和普及。
参考文献:
[1]朱向泰,米晓利.直接评价法在油气集输管道内扁蚀评价申的应用[J],地质我矿论丛,2016,(02):309-316
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2017年2月化量我1169